技术指南：用Java实现手写加密解密之术

闲谈

2023-11-14 18:11:31

信息安全的必要性

身处信息时代，信息安全已成为必须直面的重大课题。随着互联网与移动技术的飞速发展，信息量呈爆发式增长，信息传递与获取也变得越来越容易。然而，信息数据的安全却并非理所当然。信息在传输与存储的过程中，都面临着潜在的安全威胁：

信息泄露： 由于网络安全漏洞、恶意攻击等原因，信息可能被未经授权的人获取或查看。
信息篡改： 未经授权的人可能对信息进行修改，导致信息失真，甚至造成严重后果。
信息伪造： 不法分子可能伪造信息，以达到欺诈或其他非法目的。

为了保护信息的安全，人们开发了各种加密技术来对信息进行加密处理，使未经授权的人无法获取或篡改信息。加密技术已成为信息安全领域的核心技术，广泛应用于网络通信、电子商务、数据存储等诸多领域。

加密解密的基本概念

加密

加密是指将明文信息转换为密文的过程，从而防止未经授权的人员获取或篡改信息。加密算法是一种数学运算，用于生成密文。加密算法一般分为对称加密算法和非对称加密算法两种。

对称加密算法： 加密和解密都使用同一个密钥。常见的对称加密算法包括AES、DES、Blowfish等。
非对称加密算法： 加密和解密使用不同的密钥，其中一个密钥是公开的，称为公钥，另一个密钥是私有的，称为私钥。常见的非对称加密算法包括RSA、ECC等。

解密

解密是指将密文转换为明文的过程。解密算法与加密算法是相反的过程，同样分为对称解密算法和非对称解密算法。

Java语言中的加密解密

Java语言提供了丰富的加密解密API，这些API可以帮助开发者轻松地实现各种加密解密算法。

对称加密

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;

public class SymmetricEncryption {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
        SecretKey key = keyGenerator.generateKey();

        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

        // 加密明文
        String plaintext = "Hello World!";
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());

        // 解密密文
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] plaintextBytes = cipher.doFinal(ciphertext);
        String decryptedText = new String(plaintextBytes);

        // 输出解密结果
        System.out.println("解密结果：" + decryptedText);
    }
}

非对称加密

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;

import javax.crypto.Cipher;

public class AsymmetricEncryption {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥对
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);

        // 加密明文
        String plaintext = "Hello World!";
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());

        // 创建解密器
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);

        // 解密密文
        byte[] plaintextBytes = cipher.doFinal(ciphertext);
        String decryptedText = new String(plaintextBytes);

        // 输出解密结果
        System.out.println("解密结果：" + decryptedText);
    }
}