当前所在位置:珠峰网资料 >> 计算机 >> 计算机等级考试 >> 正文
计算机二级考试指导:Java加密和数字签名
发布时间:2010/3/30 18:10:01 来源:城市学习网 编辑:admin

  Java加密和数字签名
  Java加密和数字签名本文主要谈一下密码学中的加密和数字签名,以及其在java中如何进行使用。对密码学有兴趣的伙伴,推荐看 Bruce Schneier的著作:Applied Crypotography。在jdk1.5的发行版本中安全性方面有了很大的改进,也提供了对RSA算法的直接支持,现在我们从实例入手解决问题(本文仅是作为简单介绍):
  这是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法,可用于检验消息的完整性,和通过散列密码直接以文本形式保存等,目前广泛使用的算法有MD4、MD5、SHA-1,jdk1.5对上面都提供了支持,在java中进行消息摘要很简单, java.security.MessageDigest提供了一个简易的操作方法:
  /**
  *MessageDigestExample.java
  *Copyright 2005-2-16
  */
  import java.security.MessageDigest;
  /**

  *单一的消息摘要算法,不使用密码.可以用来对明文消息(如:密码)隐藏保存
  */
  public class MessageDigestExample{
  public static void main(String args) throws Exception{
  if(args.length!=1){
  System.err.println("Usage:java MessageDigestExample text");
  System.exit(1);
  }
  byte plainText=args[0].getBytes("UTF8");
  //使用getInstance("算法")来获得消息摘要,这里使用SHA-1的160位算法
  MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("SHA-1");
  System.out.println("“n"+messageDigest.getProvider().getInfo());
  //开始使用算法
  messageDigest.update(plainText);
  System.out.println("“nDigest:");
  //输出算法运算结果
  System.out.println(new String(messageDigest.digest(),"UTF8"));
  }
  }
  还可以通过消息认证码来进行加密实现,javax.crypto.Mac提供了一个解决方案,有兴趣者可以参考相关API文档,本文只是简单介绍什么是摘要算法。
  这里补充另一个运用消息摘要的方式加密的例子:
  public class TestEncrypt {
  public TestEncrypt() {
  }
  /**
  * @param strSrc :strSrc is a string will be encrypted,
  * @param encName : encName is the algorithm name will be used.
  *encName dafault to "MD5"
  * @return String
  */
  public String Encrypt(String strSrc, String encName) {
  MessageDigest md = null;
  String strDes = null;
  byte bt = strSrc.getBytes();
  try {
  if (encName nullencName.equals("")) {
  encName = "MD5";
  }
  md = MessageDigest.getInstance(encName);
  md.update(bt);
  strDes = bytes2Hex(md.digest()); //to HexString
  }
  catch (NoSuchAlgorithmException e) {
  System.out.println("Invalid algorithm.");
  return null;
  }
  return strDes;
  }
  }
  sb.append(path);
  sb.append(request.getSession(false));
  sb.append(request.getParameterMap().hashCode());
  String str = sb.toString();
  // Now encode the string using an MD5 encryption algorithm.
  MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("md5");
  md.update(str.getBytes());
  byte digest = md.digest();
  StringBuffer hexStr = new StringBuffer(1024);
  for (int i = 0; i digest.length; i++) {
  str = Integer.toHexString(0xFF & digest[i]);
  if (str.length() 2) {
  str = "0" + str;
  }
  hexStr.append(str);
  }
  out = hexStr.toString();
  } catch (NoSuchAlgorithmException nsae) {
  log.error(nsae);
  } catch (UnknownHostException uhe) {
  log.error(uhe);
  }
  // Return the encrypted string. It should be unique based on the
  // components that comprise the plain text string, and should always be
  // 32 characters thanks to the MD5 algorithm.
  return out;
  } // End generateGUID().
  消息摘要只能检查消息的完整性,但是单向的,对明文消息并不能加密,要加密明文的消息的话,就要使用其他的算法,要确保机密性,我们需要使用私钥密码术来交换私有消息。
  这种最好理解,使用对称算法。比如:A用一个密钥对一个文件加密,而B读取这个文件的话,则需要和A一样的密钥,双方共享一个私钥(而在web环境下,私钥在传递时容易被侦听):
  使用私钥加密的话,首先需要一个密钥,可用javax.crypto.KeyGenerator产生一个密钥 (java.security.Key), 然后传递给一个加密工具(javax.crypto.Cipher),该工具再使用相应的算法来进行加密,主要对称算法有:DES(实际密钥只用到56 位),AES(支持三种密钥长度:128、192、256位),通常首先128位,其他的还有DESede等,jdk1.5种也提供了对对称算法的支持,以下例子使用AES算法来加密:
  /**
  *PrivateExmaple.java
  *Copyright 2005-2-16
  */
  import javax.crypto.Cipher;
  import javax.crypto.KeyGenerator;
  import java.security.Key;
  /**
  *私鈅加密,保证消息机密性
  */
  public class PrivateExample{
  public static void main(String args) throws Exception{
  if(args.length!=1){
  System.err.println("Usage:java PrivateExample text");
  System.exit(1);
  }
  byte plainText=args[0].getBytes("UTF8");
  //通过KeyGenerator形成一个key
  System.out.println("“nStart generate AES key");
  KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");
  keyGen.init(128);
  Key key=keyGen.generateKey();
  System.out.println("Finish generating DES key");
  //获得一个私鈅加密类Cipher,ECB是加密方式,PKCS5Padding是填充方法
  Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
  System.out.println("“n"+cipher.getProvider().getInfo());
  //使用私鈅加密
  System.out.println("“nStart encryption:");
  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
  byte cipherText=cipher.doFinal(plainText);
  System.out.println("Finish encryption:");
  System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));
  System.out.println("“nStart decryption:");
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
  byte newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
  System.out.println("Finish decryption:");
  System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));
  }
  }
  上面提到,私钥加密需要一个共享的密钥,那么如何传递密钥呢?web环境下,直接传递的话很容易被侦听到,幸好有了公钥加密的出现。公钥加密也叫不对称加密,不对称算法使用一对密钥对,一个公钥,一个私钥,使用公钥加密的数据,只有私钥能解开(可用于加密);同时,使用私钥加密的数据,只有公钥能解开(签名)。但是速度很慢(比私钥加密慢100到1000倍),公钥的主要算法有RSA,还包括Blowfish,Diffie-Helman等, jdk1.5种提供了对RSA的支持,是一个改进的地方:
  /**
  *PublicExample.java
  *Copyright 2005-2-16
  */
  import java.security.Key;
  import javax.crypto.Cipher;
  import java.security.KeyPairGenerator;
  import java.security.KeyPair;
  /**
  *一个简单的公鈅加密例子,Cipher类使用KeyPairGenerator生成的公鈅和私鈅
  */
  public class PublicExample{
  public static void main(String args) throws Exception{
  if(args.length!=1){
  System.err.println("Usage:java PublicExample text");
  System.exit(1);
  }
  byte plainText=args[0].getBytes("UTF8");
  //构成一个RSA密钥
  System.out.println("“nStart generating RSA key");
  KeyPairGenerator keyGen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
  keyGen.initialize(1024);
  KeyPair key=keyGen.generateKeyPair();
  System.out.println("Finish generating RSA key");
  //获得一个RSA的Cipher类,使用公鈅加密
  Cipher cipher=Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
  System.out.println("“n"+cipher.getProvider().getInfo());
  System.out.println("“nStart encryption");
  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key.getPublic());
  byte cipherText=cipher.doFinal(plainText);
  System.out.println("Finish encryption:");
  System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));
  //使用私鈅解密
  System.out.println("“nStart decryption");
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key.getPrivate());
  byte newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
  System.out.println("Finish decryption:");
  System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));
  }
  }

广告合作:400-664-0084 全国热线:400-664-0084
Copyright 2010 - 2017 www.my8848.com 珠峰网 粤ICP备15066211号
珠峰网 版权所有 All Rights Reserved