Java实现文件的RSA和DES加密算法.docx

1、一、基础知识Java 实现文件的 RSA和 DES 加密算法根据密钥类型不同将现代密码技术分为两类：对称加密算法（秘密钥匙加密）和非对称加密算法（公开密钥加密）。对称钥匙加密系统是加密和解密均采用同一把秘密钥匙，而且通信双方都必须获得这把钥匙，并保持钥匙的秘密。非对称密钥加密系统采用的加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）是不同的。1.1 对称加密算法对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密，常用的算法包括：DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。3DES（Triple DES）：是基于 DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三

2、次加密，强度更高。AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高；1.2 对称算法常见的非对称加密算法如下：RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的；DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）；ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学。1.3 加密算法的选择前面简单介绍了各种对称和非对称加密算法，那我们在实际使用的过程中究竟该使用哪一种比较好呢

3、？我们应该根据自己的使用特点来确定，由于非对称加密算法的运行速度比对称加密算法的速度慢很多，当我们需要加密大量的数据时，建议采用对称加密算法，提高加解密速度。对称加密算法不能实现签名，因此签名只能非对称算法。由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程，密钥的管理直接决定着他的安全性， 因此当数据量很小时，我们可以考虑采用非对称加密算法。在实际的操作过程中，我们通常采用的方式是：采用非对称加密算法管理对称算法的密钥，然后用对称加密算法加密数据，这样我们就集成了两类加密算法的优点，既实现了加密速度快的优点，又实现了安全方便管理密钥的优点。如果在选定了加密算法后，那采用多少位的密钥呢？一般来说，密钥

4、越长，运行的速度就越慢，应该根据的我们实际需要的安全级别来选择，一般来说，RSA 建议采用 1024 位的数字，ECC 建议采用 160 位，AES 采用 128 为即可。1.4 JAVA 中的实现根据以上阐述说明,对于要加密的数据量大时,一般采用 DES 对称加密算法.对于需要实现签名的数据,则要采用 RSA 非对称加密算法.以下分别介绍这两种算法在 JAVA 的实现过程.二、java 实现 DES 加密算法为了实现一对密钥对整个项目所有加密解密文件都适用的方法,采用先生成一对密钥.保存到 xml 文件中,以后获得私匙和公钥只需要从 xml 文件中取得就可以了./* 把成生的一对密钥保存到

5、DesKey.xml 文件中*/public static void saveDesKey() try SecureRandom sr = new SecureRandom();/为我们选择的 DES 算法生成一个 KeyGenerator 对象KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance (DES ); kg.init (sr);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(C:/DesKey.xml); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

6、/生成密钥Key key = kg.generateKey(); oos.writeObject(key); oos.close(); catch (Exception e) e.printStackTrace();/* 获得 DES 加密的密钥。在交易处理的过程中应该定时更* 换密钥。需要 JCE 的支持，如果 jdk 版本低于 1.4，则需要* 安装 jce-1_2_2 才能正常使用。* returnKey返回对称密钥*/public static Key getKey() Key kp = null;try String fileName = conf/DesKey.xml; Input

7、Stream is = DesUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream(fileName); ObjectInputStream oos = new ObjectInputStream(is); kp = (Key) oos.readObject();oos.close(); catch (Exception e) e.printStackTrace();return kp;获取密钥方法如下:文件采用 DES 算法加密文件/* 文件 file 进行加密并保存目标文件 destFile 中* param file* 要加密的文件 如 c:/t

8、est/srcFile.txt* param destFile* 加密后存放的文件名 如 c:/加密后文件.txt*/public static void encrypt(String file, String destFile) throws Exception Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getKey();InputStream is = new FileInputStream(file); OutputStream out = new FileOutputStream(

9、dest);CipherInputStream cis = new CipherInputStream(is, cipher); byte buffer = new byte1024;int r;while (r = cis.read(buffer) 0) out.write(buffer, 0, r);cis.close();is.close();out.close();文件采用 DES 算法解密文件/* 文件 file 进行加密并保存目标文件 destFile 中* param file* 已加密的文件 如 c:/加密后文件.txt* param destFile* 解密后存放的文件名 如

10、 c:/ test/解密后文件.txt*/public static void decrypt(String file, String dest) throws Exception Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getKey(); InputStream is = new FileInputStream(file);OutputStream out = new FileOutputStream(dest); CipherOutputStream cos = new Cipher

11、OutputStream(out, cipher); byte buffer = new byte1024;int r;while (r = is.read(buffer) = 0) cos.write(buffer, 0, r);cos.close();out.close();is.close();三、java 实现 RSA 加密算法同样为了实现一对密钥对整个项目所有加密解密文件都适用的方法,采用先生成一对密钥.保存到 xml 文件中,以后获得私匙和公钥只需要从 xml 文件中取得就可以了.但实现方法不一样了./* 把成生的一对密钥保存到 RSAKey.xml 文件中*/public voi

12、d saveRSAKey() try SecureRandom sr = new SecureRandom();KeyPairGenerator kg = KeyPairGenerator.getInstance(RSA,new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider();/注意密钥大小最好为 1024,否则解密会有乱码情况. kg.initialize(1024, sr);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(C:/RSAKey.xml); ObjectOutputStream o

13、os = new ObjectOutputStream(fos);/生成密钥oos.writeObject(kg.generateKeyPair(); oos.close(); catch (Exception e) e.printStackTrace();注意:需要从 http:/www.bouncycastle.org 下载 bcprov-jdk14-137.jar 包./* 获得 RSA 加密的密钥。* returnKeyPair 返回对称密钥*/public static KeyPair getKeyPair() /产生新密钥对KeyPair kp;try String fileNam

14、e = conf/RASKey.xml; InputStream is = FileUtils.class.getClassLoader().getResourceAsStream(fileName); ObjectInputStream oos = new ObjectInputStream(is); kp = (KeyPair) oos.readObject();oos.close(); catch (Exception e) throw new EprasRuntimeException(读取加密文件出错., e);return kp;获取密钥方法如下:文件采用 RSA 算法加密文件/*

15、 文件 file 进行加密并保存目标文件 destFile 中* param srcFileName* 要加密的文件 如 c:/test/srcFile.txt* param destFileName* 加密后存放的文件名 如 c:/加密后文件.txt*/public static void encryptFile(String srcFileName, String destFileName) throws Exception OutputStream outputWriter = null; InputStream inputReader = null; try Cipher cipher

16、 = Cipher.getInstance(RSA/ECB/PKCS1Padding,new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider(); byte buf = new byte100;int bufl;cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getKeyPair().getPublic(); outputWriter = new FileOutputStream(destFileName); inputReader = new FileInputStream(srcFileName);while (buf

17、l = inputReader.read(buf) != -1) byte encText = null;byte newArr = null;if (buf.length = bufl) newArr = buf; else newArr = new bytebufl; for (int i = 0; i bufl; i+) newArri = (byte) bufi;encText = cipher.doFinal(newArr); outputWriter.write(encText);outputWriter.flush(); catch (Exception e) throw e;

18、finally try if (outputWriter != null) outputWriter.close();if (inputReader != null) inputReader.close(); catch (Exception e) /* 文件 file 进行加密并保存目标文件 destFile 中* param srcFileName* 已加密的文件 如 c:/加密后文件.txt* param destFileName* 解密后存放的文件名 如 c:/ test/解密后文件.txt*/public static void decryptFile(String srcFileN

19、ame, String destFileName) throws Exception OutputStream outputWriter = null; InputStream inputReader = null; try Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA/ECB/PKCS1Padding,new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider(); byte buf = new byte128;int bufl;cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getKeyPa

20、ir().getPrivate();outputWriter = new FileOutputStream(destFileName); inputReader = new FileInputStream(srcFileName); while (bufl = inputReader.read(buf) != -1) byte encText = null; byte newArr = null;if (buf.length = bufl) newArr = buf; else newArr = new bytebufl; for (int i = 0; i bufl; i+) newArri

21、 = (byte) bufi;encText = cipher.doFinal(newArr); outputWriter.write(encText);文件采用 RSA 算法解密文件outputWriter.flush(); catch (Exception e) throw e; finally try if (outputWriter != null) outputWriter.close();if (inputReader != null) inputReader.close(); catch (Exception e) 四、总结上述两种加密方法通过测试发现如果对于大文件加密采用 RSA 算法执行速度要非常非常慢;如果对加密文件密码安全性要求不高,可以采用 DES 算法,速度会有明显的提升.