• javax.crypto.Cipher类提供加密和解密功能,该类是JCE框架的核心。


    javax.crypto.Cipher类提供加密和解密功能,该类是JCE框架的核心。

    一,与所有的引擎类一样,可以通过调用Cipher类中的getInstance静态工厂方法得到Cipher对象。

    public static Cipher getInstance(String transformation);

    public static Cipher getInstance(String transformation,String provider);

    参数transformation是一个字符串,它描述了由指定输入产生输出所进行的操作或操作集合。

    参数transformation总是包含密码学算法名称,比如DES,也可以在后面包含模式和填充方式。

    参数transformation可以是下列两种形式之一:

    “algorithm/mode/padding”

    “algorithm”

    例如下面的例子就是有效的transformation形式:

    "DES/CBC/PKCS5Padding"

    "DES"

    如 果没有指定模式或填充方式,就使用特定提供者指定的默认模式或默认填充方式。例如,SunJCE提供者使用ECB作为DES、DES-EDE和 Blowfish等Cipher的默认模式,并使用PKCS5Padding作为它们默认的填充方案。这意味着在SunJCE提供者中,下列形式的声明是 等价的:Cipher c1=Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");

         Cipher c1=Cipher.getInstance("DES");

    当 以流加密方式请求以块划分的cipher时,可以在模式名后面跟上一次运算需要操作的bit数目,例如采用"DES/CFB8/NoPadding"和 "DES/OFB32/PKCS5Padding"形式的transformation参数。如果没有指定数目,则使用提供者指定的默认值(例如 SunJCE提供者使用的默认值是64bit)。

    getInstance工厂方法返回的对象没有进行初始化,因此在使用前必须进行初始化。

    通过getInstance得到的Cipher对象必须使用下列四个模式之一进行初始化,这四个模式在Cipher类中被定义为final integer常数,我们可以使用符号名来引用这些模式:

    ENCRYPT_MODE,加密数据

    DECRYPT_MODE,解密数据

    WRAP_MODE,将一个Key封装成字节,可以用来进行安全传输

    UNWRAP_MODE,将前述已封装的密钥解开成java.security.Key对象

    每个Cipher初始化方法使用一个模式参数opmod,并用此模式初始化Cipher对象。此外还有其他参数,包括密钥key、包含密钥的证书certificate、算法参数params和随机源random。

    我们可以调用以下的init方法之一来初始化Cipher对象:

    public void init(int opmod,Key key);

    public void init(int opmod,Certificate certificate);

    public void init(int opmod,Key key,SecureRandom random);

    public void init(int opmod,Certificate certificate,SecureRandom random);

    public void init(int opmod,Key key,AlgorithmParameterSpec params);

    public void init(int opmod,Key key,AlgorithmParameterSpec params,SecureRandom random);

    public void init(int opmod,Key key,AlgorithmParameters params);

    public void init(int opmod,Key key,AlgorithmParameters params,SecureRandom random);

    必须指出的是,加密和解密必须使用相同的参数。当Cipher对象被初始化时,它将失去以前得到的所有状态。即,初始化Cipher对象与新建一个Cipher实例然后将它初始化是等价的。

    二,可以调用以下的doFinal()方法之一完成单步的加密或解密数据:

    public byte[] doFinal(byte[] input);

    public byte[] doFinal(byte[] input,int inputOffset,int inputLen);

    public int doFinal(byte[] input,int inputOffset,int inputLen,byte[] output);

    public int doFinal(byte[] input,int inputOffset,int inputLen,byte[] output,int outputOffset);

    在多步加密或解密数据时,首先需要一次或多次调用update方法,用以提供加密或解密的所有数据:

    public byte[] update(byte[] input);

    public byte[] update(byte[] input,int inputOffset,int inputLen);

    public int update(byte[] input,int inputOffset,int inputLen,byte[] output);

    public int update(byte[] input,int inputOffset,int inputLen,byte[] output,int outputOffset);

    如果还有输入数据,多步操作可以使用前面提到的doFinal方法之一结束。如果没有数据,多步操作可以使用下面的doFinal方法之一结束:

    public byte[] doFinal();

    public int doFinal(byte[] output,int outputOffset);

    如果在transformation参数部分指定了padding或unpadding方式,则所有的doFinal方法都要注意所用的padding或unpadding方式。

    调用doFinal方法将会重置Cipher对象到使用init进行初始化时的状态,就是说,Cipher对象被重置,使得可以进行更多数据的加密或解密,至于这两种模式,可以在调用init时进行指定。

    三,包裹wrap密钥必须先使用WRAP_MODE初始化Cipher对象,然后调用以下方法:

    public final byte[] wrap(Key key);

    如果将调用wrap方法的结果(wrap后的密钥字节)提供给解包裹unwrap的人使用,必须给接收者发送以下额外信息:

    (1)密钥算法名称:

          密钥算法名称可以调用Key接口提供的getAlgorithm方法得到:

          public String getAlgorithm();

    (2)被包裹密钥的类型(Cipher.SECRET_KEY,Cipher.PRIVATE_KEY,Cipher.PUBLIC_KEY)

    sourcelink: http://bbs.sdu.edu.cn/pc/pccon.php?id=1292&nid=41716&order=&tid=

    为了对调用wrap方法返回的字节进行解包,必须先使用UNWRAP_MODE模式初始化Cipher对象,然后调用以下方法 :

    public final Key unwrap(byte[] wrappedKey,String wrappedKeyAlgorithm,int wrappedKeyType));

    其 中,参数wrappedKey是调用wrap方法返回的字节,参数wrappedKeyAlgorithm是用来包裹密钥的算法,参数 wrappedKeyType是被包裹密钥的类型,该类型必须是Cipher.SECRET_KEY,Cipher.PRIVATE_KEY, Cipher.PUBLIC_KEY三者之一。

    四,SunJCE提供者实现的cipher算法使用如下参数:

    (1)采用CBC、CFB、OFB、PCBC模式的DES、DES-EDE和Blowfish算法。,它们使用初始化向量IV作为参数。可以使用javax.crypto.spec.IvParameterSpec类并使用给定的IV参数来初始化Cipher对象。

    (2)PBEWithMD5AndDES使用的参数是一个由盐值和迭代次数组成的参数集合。可以使用javax.crypto.spec.PBEParameterSpec类并利用给定盐值和迭代次数来初始化Cipher对象。

    注意:如果使用SealedObject类,就不必为解密运算参数的传递和保存担心。这个类在加密对象内容中附带了密封和加密的参数,可以使用相同的参数对其进行解封和解密。

    Cipher 中的某些update和doFinal方法允许调用者指定加密或解密数据的输出缓存。此时,保证指定的缓存足够大以容纳加密或解密运算的结果是非常重要 的,可以使用Cipher的以下方法来决定输出缓存应该有多大:public int getOutputSize(int inputLen)

    实例

    import java.security.*;
     
    import javax.crypto.*;
     
    import java.io.*;
     
    //对称加密器
    public class CipherMessage {
      private String algorithm; // 算法,如DES
      private Key key; // 根据算法对应的密钥
      private String plainText; // 明文
     
      KeyGenerator keyGenerator;
      Cipher cipher;
     
      // 函数进行初始化
      CipherMessage(String alg, String msg) {
          algorithm = alg;
          plainText = msg;
      }
     
      // 加密函数,将原文加密成密文
      public byte[] CipherMsg() {
          byte[] cipherText = null;
     
          try {
              // 生成Cipher对象
              cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
              // 用密钥加密明文(plainText),生成密文(cipherText)
              cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); // 操作模式为加密(Cipher.ENCRYPT_MODE),key为密钥
              cipherText = cipher.doFinal(plainText.getBytes()); // 得到加密后的字节数组
              // String str = new String(cipherText);
          } catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();
          }
          return cipherText;
      }
     
      // 解密函数,将密文解密回原文
      public String EncipherMsg(byte[] cipherText, Key k) {
          byte[] sourceText = null;
     
          try {
              cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k); // 操作模式为解密,key为密钥
              sourceText = cipher.doFinal(cipherText);
          } catch (Exception e) {
              e.printStackTrace();
          }
          return new String(sourceText);
     
      }
     
      // 生成密钥
      public Key initKey() {
          try {
              // 初始化密钥key
              keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
              keyGenerator.init(56); // 选择DES算法,密钥长度必须为56位
              key = keyGenerator.generateKey(); // 生成密钥
          } catch (Exception ex) {
              ex.printStackTrace();
          }
          return key;
      }
     
     
     
      // 获取Key类型的密钥
      public Key getKey() {
          return key;
      }
     
      // 获取Key类型的密钥
      public Key getKey(byte[] k) {
          try {
              key = cipher.unwrap(k, algorithm, Cipher.DECRYPT_MODE);
          } catch (Exception ex) {
              ex.printStackTrace();
          }
          return key;
      }
     
      // 获取密钥包装成byte[]类型的
      public byte[] getBinaryKey(Key k) {
          byte[] bk = null;
          try {
              bk = cipher.wrap(k);
          } catch (Exception ex) {
              ex.printStackTrace();
          }
          return bk;
      }
    }
     
     
     
     
    import java.security.*;
     
    import javax.crypto.*;
     
    import java.io.*;
     
    public class TestMain {
     
      public static void main(String[] args) {
          String algorithm = "DES"; // 定义加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
          String message = "Hello World. 这是待加密的信息"; // 生成个DES密钥
          Key key;
     
          CipherMessage cm = new CipherMessage(algorithm, message);
          key = cm.initKey();
          byte[] msg = cm.CipherMsg();
          System.out.println("加密后的密文为:" + new String(msg));
          // System.out.println("密钥为:"+new String(cm.getBinaryKey(key)));
     
         
          System.out.println(cm.getBinaryKey(key));
          System.out.println("解密密文为:" + cm.EncipherMsg(msg, key));
     
      }
     
    }
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