Java实现文件的RSA和DES加密算法.docx
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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（DataEncryptionStandard）：
数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。
3DES（TripleDES）：
是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。
AES（AdvancedEncryptionStandard）：
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（DigitalSignatureAlgorithm）：
数字签名算法，是一种标准的DSS（数字签名标准）；
ECC（EllipticCurvesCryptography）：
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？
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。
1.4JAVA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DesKey.xml文件中
*/
publicstaticvoidsaveDesKey（）{try{
SecureRandomsr=newSecureRandom（）;
//为我们选择的DES算法生成一个KeyGenerator对象KeyGeneratorkg=KeyGenerator.getInstance（"DES"）;kg.init（sr）;
FileOutputStreamfos=newFileOutputStream（"C:
/DesKey.xml"）;ObjectOutputStreamoos=newObjectOutputStream（fos）;
//生成密钥
Keykey=kg.generateKey（）;oos.writeObject（key）;oos.close（）;
}catch（Exceptione）{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。
*@return Key 返回对称密钥
*/
publicstaticKeygetKey（）{Keykp=null;
try{
StringfileName="conf/DesKey.xml";InputStreamis=DesUtil.class.getClassLoader（）
.getResourceAsStream（fileName）;ObjectInputStreamoos=newObjectInputStream（is）;kp=（Key）oos.readObject（）;
oos.close（）;
}catch（Exceptione）{e.printStackTrace（）;
}
returnkp;
}
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
*@paramfile
*要加密的文件如c:
/test/srcFile.txt
*@paramdestFile
*加密后存放的文件名如c:
/加密后文件.txt
*/
publicstaticvoidencrypt（Stringfile,StringdestFile）throwsException{Ciphercipher=Cipher.getInstance（"DES"）;cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE,getKey（））;
InputStreamis=newFileInputStream（file）;OutputStreamout=newFileOutputStream（dest）;
CipherInputStreamcis=newCipherInputStream（is,cipher）;byte[]buffer=newbyte[1024];
intr;
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
*@paramfile
*已加密的文件如c:
/加密后文件.txt
*@paramdestFile
*解密后存放的文件名如c:
/test/解密后文件.txt
*/
publicstaticvoiddecrypt（Stringfile,Stringdest）throwsException{Ciphercipher=Cipher.getInstance（"DES"）;cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE,getKey（））;InputStreamis=newFileInputStream（file）;
OutputStreamout=newFileOutputStream（dest）;CipherOutputStreamcos=newCipherOutputStream（out,cipher）;byte[]buffer=newbyte[1024];
intr;
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
*/
publicvoidsaveRSAKey（）{
try{
SecureRandomsr=newSecureRandom（）;
KeyPairGeneratorkg=KeyPairGenerator.getInstance（"RSA",
neworg.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）;
FileOutputStreamfos=newFileOutputStream（"C:
/RSAKey.xml"）;ObjectOutputStreamoos=newObjectOutputStream（fos）;
//生成密钥oos.writeObject（kg.generateKeyPair（））;oos.close（）;
}catch（Exceptione）{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。
*@return KeyPair返回对称密钥
*/
publicstaticKeyPairgetKeyPair（）{
//产生新密钥对KeyPairkp;
try{
StringfileName="conf/RASKey.xml";InputStreamis=FileUtils.class.getClassLoader（）
.getResourceAsStream（fileName）;ObjectInputStreamoos=newObjectInputStream（is）;kp=（KeyPair）oos.readObject（）;
oos.close（）;
}catch（Exceptione）{
thrownewEprasRuntimeException（"读取加密文件出错.",e）;
}
returnkp;
}
获取密钥方法如下:
文件采用RSA算法加密文件
/**
*文件file进行加密并保存目标文件destFile中
*@paramsrcFileName
*要加密的文件如c:
/test/srcFile.txt
*@paramdestFileName
*加密后存放的文件名如c:
/加密后文件.txt
*/
publicstaticvoidencryptFile（StringsrcFileName,StringdestFileName）throwsException{
OutputStreamoutputWriter=null;InputStreaminputReader=null;try{
Ciphercipher=Cipher.getInstance（"RSA/ECB/PKCS1Padding",
neworg.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider（））;byte[]buf=newbyte[100];
intbufl;
cipher.init（Cipher.ENCRYPT_MODE,getKeyPair（）.getPublic（））;outputWriter=newFileOutputStream（destFileName）;inputReader=newFileInputStream（srcFileName）;
while（（bufl=inputReader.read（buf））!
=-1）{byte[]encText=null;
byte[]newArr=null;
if（buf.length==bufl）{newArr=buf;
}else{
newArr=newbyte[bufl];for（inti=0;inewArr[i]=（byte）buf[i];
}
}
encText=cipher.doFinal（newArr）;outputWriter.write（encText）;
}
outputWriter.flush（）;
}catch（Exceptione）{throwe;
}finally{
try{
if（outputWriter!
=null）{outputWriter.close（）;
}
if（inputReader!
=null）{inputReader.close（）;
}
}catch（Exceptione）{
}
}
}
/**
*文件file进行加密并保存目标文件destFile中
*@paramsrcFileName
*已加密的文件如c:
/加密后文件.txt
*@paramdestFileName
*解密后存放的文件名如c:
/test/解密后文件.txt
*/
publicstaticvoiddecryptFile（StringsrcFileName,StringdestFileName）throwsException{
OutputStreamoutputWriter=null;InputStreaminputReader=null;try{
Ciphercipher=Cipher.getInstance（"RSA/ECB/PKCS1Padding",
neworg.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider（））;byte[]buf=newbyte[128];
intbufl;
cipher.init（Cipher.DECRYPT_MODE,getKeyPair（）.getPrivate（））;
outputWriter=newFileOutputStream（destFileName）;inputReader=newFileInputStream（srcFileName）;while（（bufl=inputReader.read（buf））!
=-1）{
byte[]encText=null;byte[]newArr=null;
if（buf.length==bufl）{newArr=buf;
}else{
newArr=newbyte[bufl];for（inti=0;inewArr[i]=（byte）buf[i];
}
}
encText=cipher.doFinal（newArr）;outputWriter.write（encText）;
}
文件采用RSA算法解密文件
outputWriter.flush（）;
}catch（Exceptione）{throwe;
}finally{
try{
if（outputWriter!
=null）{outputWriter.close（）;
}
if（inputReader!
=null）{inputReader.close（）;
}
}catch（Exceptione）{
}
}
}
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.
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