Java加密解密下篇【包括MD5、BASE64、DES、RSA等算法】

2016-1-5 diaba 基础

原文：http://hello-nick-xu.iteye.com/blog/2103781


在上一篇博客中已经简要的介绍了MD5、BASE64、DES、RSA等算法在Java中的具体应用。现在可以考虑对这些代码封装成一个工具类EncryptUtil吻，然后再补充一下Commons Codec对BASE64的扩展支持！微笑

 

<一>. EncryptUtil工具类：

 1. 使用commons-logging记录异常日志。

 2. 提取常量字段、公共字段。

 3. 提取公共方法： 

Java代码 
  1. //创建密钥  
  2. createSecretKey(String key):Key   
  3. //加密解密  
  4. processCipher(byte[] processData, Key key, int opsMode, String algorithm):byte[]  

  4. EncryptUtil类的完整代码：大笑 

Java代码 
  1. /* 
  2.  * Copyright (c) 2014, Nick Xu, All rights reserved. 
  3.  */  
  4. package com.excelsoft.common.crypto;  
  5.   
  6. import java.io.IOException;  
  7. import java.security.Key;  
  8. import java.security.KeyPair;  
  9. import java.security.KeyPairGenerator;  
  10. import java.security.MessageDigest;  
  11. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
  12. import java.security.PrivateKey;  
  13. import java.security.PublicKey;  
  14. import java.security.SecureRandom;  
  15. import java.security.Signature;  
  16.   
  17. import javax.crypto.Cipher;  
  18. import javax.crypto.SecretKey;  
  19. import javax.crypto.SecretKeyFactory;  
  20. import javax.crypto.spec.DESKeySpec;  
  21.   
  22. import org.apache.commons.logging.Log;  
  23. import org.apache.commons.logging.LogFactory;  
  24.   
  25. import sun.misc.BASE64Decoder;  
  26. import sun.misc.BASE64Encoder;  
  27.   
  28. /** 
  29.  * 功能简述: 加密解密工具类，对MD5/BASE64/DES/RSA等算法提供了包装. 
  30.  * @author Nick Xu 
  31.  * @version 1.0 
  32.  */  
  33. public class EncryptUtil {  
  34.     private static Log logger = LogFactory.getLog(EncryptUtil.class);  
  35.       
  36.     private static final int KEY_SIZE = 1024;  
  37.     private static final String  MD5_ALGORITHM= "md5";  
  38.     private static final String  DES_ALGORITHM= "des";  
  39.     private static final String  RSA_ALGORITHM= "rsa";  
  40.     private static final String  SIGNATURE_ALGORITHM= "MD5withRSA";  
  41.       
  42.     private static MessageDigest md5;  
  43.     private static BASE64Encoder encoder;  
  44.     private static BASE64Decoder decoder;  
  45.     private static SecureRandom random;  
  46.     private static KeyPair keyPair;  
  47.       
  48.     private EncryptUtil() {  
  49.     }  
  50.       
  51.     static {  
  52.         try {  
  53.             md5 = MessageDigest.getInstance(MD5_ALGORITHM);  
  54.               
  55.             KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(RSA_ALGORITHM);  
  56.             keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);  
  57.             keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();  
  58.         }  
  59.         catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
  60.             // Exception handler  
  61.             logger.error(e);  
  62.         }  
  63.         encoder = new BASE64Encoder();  
  64.         decoder = new BASE64Decoder();  
  65.         random = new SecureRandom();  
  66.     }  
  67.       
  68.     /** 
  69.      * 功能简述: 使用md5进行单向加密. 
  70.      */  
  71.     public static String encryptMD5(String plainText) {  
  72.         byte[] cipherData = md5.digest(plainText.getBytes());  
  73.         StringBuilder builder = new StringBuilder();  
  74.         for(byte cipher : cipherData) {  
  75.             String toHexStr = Integer.toHexString(cipher & 0xff);  
  76.             builder.append(toHexStr.length() == 1 ? "0" + toHexStr : toHexStr);  
  77.         }  
  78.         return builder.toString();  
  79.     }  
  80.       
  81.     /** 
  82.      * 功能简述: 使用BASE64进行加密. 
  83.      * @param plainData 明文数据 
  84.      * @return 加密之后的文本内容 
  85.      */  
  86.     public static String encryptBASE64(byte[] plainData) {  
  87.         return encoder.encode(plainData);  
  88.     }  
  89.       
  90.     /** 
  91.      * 功能简述: 使用BASE64进行解密. 
  92.      * @param cipherText 密文文本 
  93.      * @return 解密之后的数据 
  94.      */  
  95.     public static byte[] decryptBASE64(String cipherText) {  
  96.         byte[] plainData = null;  
  97.         try {  
  98.             plainData =  decoder.decodeBuffer(cipherText);  
  99.         }  
  100.         catch (IOException e) {  
  101.             // Exception handler  
  102.             logger.error(e);  
  103.         }  
  104.         return plainData;  
  105.     }  
  106.       
  107.     /** 
  108.      * 功能简述: 使用DES算法进行加密. 
  109.      * @param plainData 明文数据 
  110.      * @param key   加密密钥 
  111.      * @return   
  112.      */  
  113.     public static byte[] encryptDES(byte[] plainData, String key) {  
  114.         return processCipher(plainData, createSecretKey(key), Cipher.ENCRYPT_MODE, DES_ALGORITHM);  
  115.     }  
  116.       
  117.     /** 
  118.      * 功能简述: 使用DES算法进行解密. 
  119.      * @param cipherData    密文数据 
  120.      * @param key   解密密钥 
  121.      * @return 
  122.      */  
  123.     public static byte[] decryptDES(byte[] cipherData, String key) {  
  124.         return processCipher(cipherData, createSecretKey(key), Cipher.DECRYPT_MODE, DES_ALGORITHM);  
  125.     }  
  126.       
  127.     /** 
  128.      * 功能简述: 根据key创建密钥SecretKey. 
  129.      * @param key  
  130.      * @return 
  131.      */  
  132.     private static SecretKey createSecretKey(String key) {  
  133.         SecretKey secretKey = null;  
  134.         try {  
  135.             DESKeySpec keySpec = new DESKeySpec(key.getBytes());  
  136.             SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES_ALGORITHM);  
  137.             secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec);  
  138.         }  
  139.         catch (Exception e) {  
  140.             // Exception handler  
  141.             logger.error(e);  
  142.         }  
  143.         return secretKey;  
  144.     }  
  145.       
  146.     /** 
  147.      * 功能简述: 加密/解密处理流程. 
  148.      * @param processData   待处理的数据 
  149.      * @param key   提供的密钥 
  150.      * @param opsMode   工作模式 
  151.      * @param algorithm   使用的算法 
  152.      * @return   
  153.      */  
  154.     private static byte[] processCipher(byte[] processData, Key key, int opsMode, String algorithm) {  
  155.         try{   
  156.             Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);  
  157.             cipher.init(opsMode, key, random);  
  158.             return cipher.doFinal(processData);  
  159.         }  
  160.         catch (Exception e) {  
  161.             // Exception handler  
  162.             logger.error(e);  
  163.         }  
  164.         return null;  
  165.     }  
  166.       
  167.     /** 
  168.      * 功能简述: 创建私钥，用于RSA非对称加密. 
  169.      * @return 
  170.      */  
  171.     public static PrivateKey createPrivateKey() {  
  172.         return keyPair.getPrivate();  
  173.     }  
  174.       
  175.     /** 
  176.      * 功能简述: 创建公钥，用于RSA非对称加密. 
  177.      * @return 
  178.      */  
  179.     public static PublicKey createPublicKey() {  
  180.         return keyPair.getPublic();  
  181.     }  
  182.       
  183.     /** 
  184.      * 功能简述: 使用RSA算法加密. 
  185.      * @param plainData 明文数据 
  186.      * @param key   密钥 
  187.      * @return 
  188.      */  
  189.     public static byte[] encryptRSA(byte[] plainData, Key key) {  
  190.         return processCipher(plainData, key, Cipher.ENCRYPT_MODE, RSA_ALGORITHM);  
  191.     }  
  192.       
  193.     /** 
  194.      * 功能简述: 使用RSA算法解密. 
  195.      * @param cipherData    密文数据 
  196.      * @param key   密钥 
  197.      * @return 
  198.      */  
  199.     public static byte[] decryptRSA(byte[] cipherData, Key key) {  
  200.         return processCipher(cipherData, key, Cipher.DECRYPT_MODE, RSA_ALGORITHM);  
  201.     }  
  202.       
  203.     /** 
  204.      * 功能简述: 使用私钥对加密数据创建数字签名. 
  205.      * @param cipherData     已经加密过的数据 
  206.      * @param privateKey    私钥 
  207.      * @return 
  208.      */  
  209.     public static byte[] createSignature(byte[] cipherData, PrivateKey privateKey) {  
  210.         try {  
  211.             Signature signature  = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);  
  212.             signature.initSign(privateKey);  
  213.             signature.update(cipherData);  
  214.             return signature.sign();  
  215.         }  
  216.         catch (Exception e) {  
  217.             // Exception handler  
  218.             logger.error(e);   
  219.         }  
  220.         return null;  
  221.     }  
  222.       
  223.     /** 
  224.      * 功能简述: 使用公钥对数字签名进行验证. 
  225.      * @param signData  数字签名 
  226.      * @param publicKey 公钥 
  227.      * @return 
  228.      */  
  229.     public static boolean verifySignature(byte[] cipherData, byte[] signData, PublicKey publicKey) {  
  230.         try {  
  231.             Signature signature  = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);  
  232.             signature.initVerify(publicKey);  
  233.             signature.update(cipherData);  
  234.             return signature.verify(signData);  
  235.         }  
  236.         catch (Exception e) {  
  237.             // Exception handler  
  238.             logger.error(e);  
  239.         }  
  240.         return false;  
  241.     }  
  242. }  

 

<二>. Commons Codec对BASE64的扩展支持：

      JDK提供了对BASE64的标准支持，每隔76个字符进行换行\r\n，并且包含+、=、/等特殊字符不适合作为url参数传递。因此通常都会使用Commons Codec来进行BASE64的加密和解密。下载commons-codec-1.8.jar并添加到lib下面，注意选择高版本，低版本有些方法不支持。天真

 1. 是否换行：

Java代码 
  1. byte[] cipherData = Base64.encodeBase64(plainText.getBytes()); //默认不换行    
  2. byte[] cipherData = Base64.encodeBase64(plainText.getBytes(), false); //取消换行  
  3. byte[] cipherData = Base64.encodeBase64Chunked(plainText.getBytes()); //进行换行  
  4. String cipherText = Base64.encodeBase64String(plainText.getBytes()); //转为字符串  

  2. 安全的url：转换+为-、/为_、将多余的=去掉

Java代码 
  1. byte[] cipherData = Base64.encodeBase64(plainText.getBytes(), false, true);  
  2. byte[] cipherData = Base64.encodeBase64URLSafe(plainText.getBytes());  
  3. String cipherText = Base64.encodeBase64URLSafeString(plainText.getBytes());  

 

标签: 加密 解密

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