javax.crypto.Cipher類提供加密和解密功能,該類是JCE框架的核心。


javax.crypto.Cipher類提供加密和解密功能,該類是JCE框架的核心。

一,與所有的引擎類一樣,可以通過調用Cipher類中的getInstance靜態工廠方法得到Cipher對象。

public static Cipher getInstance(String transformation);

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

參數transformation是一個字符串,它描述了由指定輸入產生輸出所進行的操作或操作集合。

參數transformation總是包含密碼學算法名稱,比如DES,也可以在后面包含模式和填充方式。

參數transformation可以是下列兩種形式之一:

“algorithm/mode/padding”

“algorithm”

例如下面的例子就是有效的transformation形式:

"DES/CBC/PKCS5Padding"

"DES"

如 果沒有指定模式或填充方式,就使用特定提供者指定的默認模式或默認填充方式。例如,SunJCE提供者使用ECB作為DES、DES-EDE和 Blowfish等Cipher的默認模式,並使用PKCS5Padding作為它們默認的填充方案。這意味着在SunJCE提供者中,下列形式的聲明是 等價的:Cipher c1=Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");

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

當 以流加密方式請求以塊划分的cipher時,可以在模式名后面跟上一次運算需要操作的bit數目,例如采用"DES/CFB8/NoPadding"和 "DES/OFB32/PKCS5Padding"形式的transformation參數。如果沒有指定數目,則使用提供者指定的默認值(例如 SunJCE提供者使用的默認值是64bit)。

getInstance工廠方法返回的對象沒有進行初始化,因此在使用前必須進行初始化。

通過getInstance得到的Cipher對象必須使用下列四個模式之一進行初始化,這四個模式在Cipher類中被定義為final integer常數,我們可以使用符號名來引用這些模式:

ENCRYPT_MODE,加密數據

DECRYPT_MODE,解密數據

WRAP_MODE,將一個Key封裝成字節,可以用來進行安全傳輸

UNWRAP_MODE,將前述已封裝的密鑰解開成java.security.Key對象

每個Cipher初始化方法使用一個模式參數opmod,並用此模式初始化Cipher對象。此外還有其他參數,包括密鑰key、包含密鑰的證書certificate、算法參數params和隨機源random。

我們可以調用以下的init方法之一來初始化Cipher對象:

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);

必須指出的是,加密和解密必須使用相同的參數。當Cipher對象被初始化時,它將失去以前得到的所有狀態。即,初始化Cipher對象與新建一個Cipher實例然后將它初始化是等價的。

二,可以調用以下的doFinal()方法之一完成單步的加密或解密數據:

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);

在多步加密或解密數據時,首先需要一次或多次調用update方法,用以提供加密或解密的所有數據:

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);

如果還有輸入數據,多步操作可以使用前面提到的doFinal方法之一結束。如果沒有數據,多步操作可以使用下面的doFinal方法之一結束:

public byte[] doFinal();

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

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

調用doFinal方法將會重置Cipher對象到使用init進行初始化時的狀態,就是說,Cipher對象被重置,使得可以進行更多數據的加密或解密,至於這兩種模式,可以在調用init時進行指定。

三,包裹wrap密鑰必須先使用WRAP_MODE初始化Cipher對象,然后調用以下方法:

public final byte[] wrap(Key key);

如果將調用wrap方法的結果(wrap后的密鑰字節)提供給解包裹unwrap的人使用,必須給接收者發送以下額外信息:

(1)密鑰算法名稱:

      密鑰算法名稱可以調用Key接口提供的getAlgorithm方法得到:

      public String getAlgorithm();

(2)被包裹密鑰的類型(Cipher.SECRET_KEY,Cipher.PRIVATE_KEY,Cipher.PUBLIC_KEY)

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

為了對調用wrap方法返回的字節進行解包,必須先使用UNWRAP_MODE模式初始化Cipher對象,然后調用以下方法 :

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

其 中,參數wrappedKey是調用wrap方法返回的字節,參數wrappedKeyAlgorithm是用來包裹密鑰的算法,參數 wrappedKeyType是被包裹密鑰的類型,該類型必須是Cipher.SECRET_KEY,Cipher.PRIVATE_KEY, Cipher.PUBLIC_KEY三者之一。

四,SunJCE提供者實現的cipher算法使用如下參數:

(1)采用CBC、CFB、OFB、PCBC模式的DES、DES-EDE和Blowfish算法。,它們使用初始化向量IV作為參數。可以使用javax.crypto.spec.IvParameterSpec類並使用給定的IV參數來初始化Cipher對象。

(2)PBEWithMD5AndDES使用的參數是一個由鹽值和迭代次數組成的參數集合。可以使用javax.crypto.spec.PBEParameterSpec類並利用給定鹽值和迭代次數來初始化Cipher對象。

注意:如果使用SealedObject類,就不必為解密運算參數的傳遞和保存擔心。這個類在加密對象內容中附帶了密封和加密的參數,可以使用相同的參數對其進行解封和解密。

Cipher 中的某些update和doFinal方法允許調用者指定加密或解密數據的輸出緩存。此時,保證指定的緩存足夠大以容納加密或解密運算的結果是非常重要 的,可以使用Cipher的以下方法來決定輸出緩存應該有多大:public int getOutputSize(int inputLen)

 

實例

import java.security.*;
 
import javax.crypto.*;
 
import java.io.*;
 
//對稱加密器
public class CipherMessage {
  private String algorithm; // 算法,如DES
  private Key key; // 根據算法對應的密鑰
  private String plainText; // 明文
 
  KeyGenerator keyGenerator;
  Cipher cipher;
 
  // 函數進行初始化
  CipherMessage(String alg, String msg) {
      algorithm = alg;
      plainText = msg;
  }
 
  // 加密函數,將原文加密成密文
  public byte[] CipherMsg() {
      byte[] cipherText = null;
 
      try {
          // 生成Cipher對象
          cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
          // 用密鑰加密明文(plainText),生成密文(cipherText)
          cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); // 操作模式為加密(Cipher.ENCRYPT_MODE),key為密鑰
          cipherText = cipher.doFinal(plainText.getBytes()); // 得到加密后的字節數組
          // String str = new String(cipherText);
      } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
      }
      return cipherText;
  }
 
  // 解密函數,將密文解密回原文
  public String EncipherMsg(byte[] cipherText, Key k) {
      byte[] sourceText = null;
 
      try {
          cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k); // 操作模式為解密,key為密鑰
          sourceText = cipher.doFinal(cipherText);
      } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
      }
      return new String(sourceText);
 
  }
 
  // 生成密鑰
  public Key initKey() {
      try {
          // 初始化密鑰key
          keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
          keyGenerator.init(56); // 選擇DES算法,密鑰長度必須為56位
          key = keyGenerator.generateKey(); // 生成密鑰
      } catch (Exception ex) {
          ex.printStackTrace();
      }
      return key;
  }
 
 
 
  // 獲取Key類型的密鑰
  public Key getKey() {
      return key;
  }
 
  // 獲取Key類型的密鑰
  public Key getKey(byte[] k) {
      try {
          key = cipher.unwrap(k, algorithm, Cipher.DECRYPT_MODE);
      } catch (Exception ex) {
          ex.printStackTrace();
      }
      return key;
  }
 
  // 獲取密鑰包裝成byte[]類型的
  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"; // 定義加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
      String message = "Hello World. 這是待加密的信息"; // 生成個DES密鑰
      Key key;
 
      CipherMessage cm = new CipherMessage(algorithm, message);
      key = cm.initKey();
      byte[] msg = cm.CipherMsg();
      System.out.println("加密后的密文為:" + new String(msg));
      // System.out.println("密鑰為:"+new String(cm.getBinaryKey(key)));
 
     
      System.out.println(cm.getBinaryKey(key));
      System.out.println("解密密文為:" + cm.EncipherMsg(msg, key));
 
  }
 
}


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