データの暗号化

本文は主にデータ暗号化に関する技術を紹介し、データは暗号化の形式で伝送され、データの安全性を保証する.誰かが途中でデータを切り取ったとしても、解読できない.標準的な暗号化アルゴリズムは2種類あり、対称アルゴリズム:DES、3 DES、AES;非対称アルゴリズム:RSA,SSL,本稿では対称アルゴリズムのみを紹介する.
まず暗号化とは何か.簡単に言えば、暗号化は、あなたが知っている、私が知っている、彼が知らないことです.データの原文は、鍵を介して演算され、暗号文が得られ、相手はその鍵を介して復号することができる.暗号化アルゴリズムは公開され、秘密は秘密鍵に存在する.
以下では、8バイトごとにグループ化され、パケット暗号化されたDESアルゴリズムについて説明します.鍵は8バイトです.暗号化方式にはECB,CBC,FCBなどがある.私たちはECB方式しか話していません.鍵は8バイトであるため,まず鍵を処理し,8バイト以上であれば切り取り,すなわち補完する.そこでツールクラスを書きます:AdCrypto

package my;
/**
 *         
 * @author andy
 *
 */
public class AdCrypto
{
	/**
	 *      
	 * @param data
	 * @param N
	 * @return
	 */
	public static byte[] truncate(byte[] data , int N)
	{
		if(data.length <= N)
			return data;
		byte[] buf = new byte[N];
		for(int i=0 ; i < N ; i++)
		{
			buf[i] = data[i];
		}
		return buf;
	}
	/**
	 *      
	 * @param data
	 * @param N
	 * @param p
	 * @return
	 */
	public static byte[] padding(byte[] data , int N , byte p)
	{
		//          
		int r = data.length % N;
		if(r == 0) return data;
		byte[] result = new byte[N];
		for(int i=0 ; i < N ; i++)
		{
			if(i > data.length-1)
				result[i] = p;
			else
			    result[i] = data[i];
			
		}
		return result;
	}

}

このツールクラスでは鍵を処理することができ,その後,原文を処理する必要がある.8バイトごとに暗号化されているため、私たちのデータは8の整数倍でなければなりませんが、実際には満足しにくいので、それを補完します.我々が採用した方法は,PKCS 5アルゴリズム補完方式である.このアルゴリズムの実現は,我々が自分で書く必要はなく,jdkで直接持参すればよい.次に例を示します.

package my;

import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;

/**
 * DES  
 * @author andy
 *
 */
public class DESDemo
{

	/**
	 *   
	 * @param plain
	 * @param key
	 * @return
	 * @throws NoSuchPaddingException 
	 * @throws NoSuchAlgorithmException 
	 * @throws InvalidKeySpecException 
	 * @throws InvalidKeyException 
	 * @throws BadPaddingException 
	 * @throws IllegalBlockSizeException 
	 */
	public static byte[] encrypt(byte[] plain , byte[] key) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException
	{
		//DES    ,  PKCS5    
		Cipher c = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
		
		//    
		SecretKeyFactory keyFectory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
		SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "DES");
		c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
		
		//  
		byte[] output = c.doFinal(plain);
		return output;
	}
	/**
	 *   
	 * @param cipher
	 * @param key
	 * @return
	 * @throws NoSuchAlgorithmException
	 * @throws NoSuchPaddingException
	 * @throws InvalidKeyException
	 * @throws InvalidKeySpecException
	 * @throws BadPaddingException 
	 * @throws IllegalBlockSizeException 
	 */
	public static byte[] decrypt(byte[] cipher , byte[] key) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException
	{
		//DES    
		Cipher c = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
		//    
		SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
		SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "DES");
		c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
		
		//  
		byte[] output = c.doFinal(cipher);
		return output;
	}
	public static void main(String[] args) throws InvalidKeyException, Exception, Exception, Exception
	{
		//   , DES   8     
		byte[] key = "2019tes".getBytes();	
		key = AdCrypto.padding(key, 8, (byte)0);

		//   
		byte[] plain = {
				1,	2,	3,	4,	5,	6,	7,	8,
				41,	42,	43,	44,	45,	46,	47, 48,
				61,	62,	63,	64, 65, 66, 67, 68, 				
		};
		
		//   
		byte[] cipher = encrypt(plain, key);
		String str = "d31b6374385cf76020ab8c65f0ad45e1adeed30e180b20c8b9581f41d3c4b5dc";
		byte[] buf = Hex.decodeHex(str);
		//  
		byte[] plain2 = decrypt(buf , key);
		
		System.out.println("  : " + Hex.encodeHexString(plain));
		System.out.println("  : " + Hex.encodeHexString(cipher));

		System.out.println("  ：" + Hex.encodeHexString(plain2));

	}

}

実は、この暗号化方式はもう時代遅れで、今よく使われているのはAESアルゴリズムで、その鍵は16バイトですが、DESと同じように、Cipher c=Cipherだけです.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");     SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");少し修正すればいいです.