说明
POM
使用Hutool加密解密工具时,引入如下依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-crypto</artifactId>
    <version>5.7.15</version>
</dependency>

对称加密与非对称加密
在这里插入图片描述

对称加密
加密算法
采用单钥密码系统的加密方法,同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。
常见加密算法
DES(Data Encryption Standard):即数据加密标准,是一种使用密钥加密的块算法,1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS),并授权在非密级政府通信中使用,随后该算法在国际上广泛流传开来。
AES(Advanced Encryption Standard):高级加密标准.在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。
特点
加密速度快, 可以加密大文件
密文可逆, 一旦密钥文件泄漏,就会导致数据暴露
加密后编码表找不到对应字符,出现乱码,一般结合Base64使用
加密模式
ECB(Electronic codebook):电子密码本。需要加密的消息按照块密码的块大小被分为数个块,并对每个块进行独立加密

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优点:可以并行处理数据
缺点:同样的原文生成同样的密文,不能很好的保护数据
同时加密,原文是一样的,加密出来的密文也是一样的
CBC(Cipher-block chaining):密码块链接。每个明文块先与前一个密文块进行异或后,再进行加密,每个密文块都依赖于它前面的所有明文块

在这里插入图片描述

优点:同样的原文生成的密文不一样
缺点:串行处理数据
填充模式
当需要按块处理的数据, 数据长度不符合块处理需求时, 按照一定的方法填充满块长的规则

NoPadding不填充
DES加密算法下, 要求原文长度必须是8byte的整数倍
AES加密算法下, 要求原文长度必须是16byte的整数倍

PKCS5Padding

数据块的大小为8位, 不够就补足
Tips:默认情况下, 加密模式和填充模式为:ECB/PKCS5Padding。如果使用CBC模式,需要增加参数初始化向量IV

DES与AES示例代码

public class SymmetricCryptoTest {
    @Test
    public void des() {
        String text = "HelloWorld";

        // key:DES模式下,key必须为8位
        String key = "12345678";
        // iv:偏移量,ECB模式不需要,CBC模式下必须为8位
        String iv = "12345678";

        // DES des = new DES(Mode.ECB, Padding.PKCS5Padding, key.getBytes());
        DES des = new DES(Mode.CBC, Padding.PKCS5Padding, key.getBytes(), iv.getBytes());

        String encrypt = des.encryptBase64(text);
        System.out.println(encrypt);

        String decrypt = des.decryptStr(encrypt);
        System.out.println(decrypt);
    }

    @Test
    public void aes() {
        String text = "HelloWorld";

        // key:AES模式下,key必须为16位
        String key = "1234567812345678";
        // iv:偏移量,ECB模式不需要,CBC模式下必须为16位
        String iv = "1234567812345678";

        // AES aes = new AES(Mode.ECB, Padding.PKCS5Padding, key.getBytes());
        AES aes = new AES(Mode.CBC, Padding.PKCS5Padding, key.getBytes(), iv.getBytes());

        // 加密并进行Base转码
        String encrypt = aes.encryptBase64(text);
        System.out.println(encrypt);

        // 解密为字符串
        String decrypt = aes.decryptStr(encrypt);
        System.out.println(decrypt);
    }
}

非对称加密
简介
非对称加密算法又称现代加密算法。
非对称加密是计算机通信安全的基石,保证了加密数据不会被破解。
与对称加密算法不同,非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)
公开密钥和私有密钥是一对
如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密。
如果用私有密钥对数据进行加密,只有用对应的公开密钥才能解密。
因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。
特点
加密和解密使用不同的密钥
处理数据的速度较慢, 因为安全级别高
常见算法
RSA
ECC
RSA示例

public class AsymmetricCryptoTest {
    /**
     * 私钥和公钥
     */
    private static String privateKey;
    private static String publicKey;

    private static String encryptByPublic;

    /**
     * 生成公私钥
     */
    @BeforeAll
    public static void genKey() {
        KeyPair pair = SecureUtil.generateKeyPair("RSA");
        privateKey = Base64.encode(pair.getPrivate().getEncoded());
        System.out.println("私钥\t" + privateKey);
        publicKey = Base64.encode(pair.getPublic().getEncoded());
        System.out.println("公钥\t" + publicKey);
    }

    @Test
    public void test() {
        String text = "HelloWorld";

        // 初始化对象
        // 第一个参数为加密算法,不传默认为 RSA/ECB/PKCS1Padding
        // 第二个参数为私钥(Base64字符串)
        // 第三个参数为公钥(Base64字符串)
        RSA rsa = new RSA(AsymmetricAlgorithm.RSA_ECB_PKCS1.getValue(), privateKey, publicKey);

        // 公钥加密,私钥解密
        String encryptByPublic = rsa.encryptBase64(text, KeyType.PublicKey);
        System.out.println("公钥加密\t" + encryptByPublic);
        String decryptByPrivate = rsa.decryptStr(encryptByPublic, KeyType.PrivateKey);
        System.out.println("私钥解密\t" + decryptByPrivate);

        // 私钥加密,公钥解密
        String encryptByPrivate = rsa.encryptBase64(text, KeyType.PrivateKey);
        System.out.println("私钥加密\t" + encryptByPrivate);
        String decryptByPublic = rsa.decryptStr(encryptByPrivate, KeyType.PublicKey);
        System.out.println("公钥解密\t" + decryptByPublic);

        // 此处赋值为下一个测试用
        AsymmetricCryptoTest.encryptByPublic = encryptByPublic;
    }

    /**
     * 仅使用私钥解密公钥加密后的密文
     */
    @Test
    public void test2() {
        // 传入私钥以及对应的算法
        RSA rsa = new RSA(AsymmetricAlgorithm.RSA_ECB_PKCS1.getValue(), privateKey, null);

        // 私钥解密公钥加密后的密文
        String decrypt = rsa.decryptStr(encryptByPublic, KeyType.PrivateKey);
        System.out.println(decrypt);
    }
}

摘要加密
简介
消息摘要Message Digest又称为数字摘要Digital Digest
它是一个唯一对应一个消息或文本的固定长度的值,它由一个单向Hash加密函数对消息进行作用而产生
使用数字摘要生成的值是不可以篡改的,为了保证文件或者值的安全
特点:
无论输入的消息有多长,计算出来的消息摘要的长度总是固定的。例如
用MD5算法摘要的消息有128个比特位
用SHA-1算法摘要的消息最终有160比特位
只要输入的消息不同,对其进行摘要以后产生的摘要消息也必不相同;但相同的输入必会产生相同的输出
消息摘要是单向、不可逆的
常见算法

MD5
SHA1
SHA256
SHA512
MD5和SHA-1示例
public class DigesterTest {
    @Test
    public void md5() {
        String text = "HelloWorld";

        // 第一种:创建Digester对象,执行加密
        Digester md5 = new Digester(DigestAlgorithm.MD5);
        String digestHex = md5.digestHex(text);
        System.out.println(digestHex);

        // 第二种:执行使用DigestUtil
        String md5Hex = DigestUtil.md5Hex(text);
        System.out.println(md5Hex);
    }

    @Test
    public void sha1() {
        String text = "HelloWorld";

        // 第一种:创建Digester对象,执行加密
        Digester md5 = new Digester(DigestAlgorithm.SHA1);
        String digestHex = md5.digestHex(text);
        System.out.println(digestHex);

        // 第二种:执行使用DigestUtil
        String md5Hex = DigestUtil.sha1Hex(text);
        System.out.println(md5Hex);
    }
}
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