Java安全——AES（对称加密）和 RSA（非对称加密）的实现
目次一、对称加密和非对称加密
1.对称加密
常见算法
2.非对称加密
常见算法
3.对称加密和非对称加密的对比
二、AES（对称加密）
1.天生AES密钥
2.加密数据
3.解密数据
完整代码
三、RSA（非对称加密）
1.天生RSA密钥对
2.加密数据
3.解密数据
完整代码
一、对称加密和非对称加密
1.对称加密
对称加密利用相同的密钥举行加密和解密。这意味着发送方和接收方必须共享同一个密钥，并且必须安全地存储和传输该密钥。
常见算法
[*]AES（高级加密尺度）
[*]DES（数据加密尺度）
[*]3DES（三重数据加密尺度）
[*]RC4
2.非对称加密
非对称加密利用一对密钥：公钥和私钥。公钥用于加密数据，私钥用于解密。公钥可以公开，而私钥必须保密。
常见算法
[*]RSA（Rivest-Shamir-Adleman）
[*]DSA（数字签名算法）
[*]ECC（椭圆曲线加密）
3.对称加密和非对称加密的对比
特性对称加密非对称加密密钥数量只有一个密钥（加密和解密相同）一对密钥（公钥和私钥）加密速度较快较慢安全性密钥管理复杂，密钥泄露风险高公钥可以公开，私钥保密确保安全适用场景大量数据加密密钥交换、身份验证、数字签名 二、AES（对称加密）
1.天生AES密钥
[*]利用KeyGenerator类天生AES密钥。
[*]指定密钥长度，例如128位、192位或256位。
// 生成密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGenerator.init(128); // 128位密钥长度（可选128，192或256位）
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 2.加密数据
[*]利用Cipher类并指定AES算法。
[*]初始化Cipher对象为加密模式（Cipher.ENCRYPT_MODE）。
[*]利用密钥初始化Cipher对象。
[*]加密数据
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(dataToEncrypt.getBytes());
// 编码加密数据：将加密后的字节数据编码为Base64字符串，以便存储或传输
String encryptedDataBase64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
System.out.println("加密后的数据 (经Base64编码): " + encryptedDataBase64); 3.解密数据
[*]利用相同的Cipher对象举行解密。
[*]初始化Cipher对象为解密模式（Cipher.DECRYPT_MODE）。
[*]利用相同的密钥初始化Cipher对象。
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedDataBase64));
System.out.println("解密后的数据：" + new String(decryptedData)); 完整代码
package com.lz.encryption;
import javax.crypto.*;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Base64;
public class SymmetricEncryption {
public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// 对字符串数据进行加密
// 待加密的数据
String dataToEncrypt = "Hello World";
// 1.生成密钥：
//使用KeyGenerator类生成一个AES密钥
//指定密钥长度，例如128位、192位或256位
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGenerator.init(128); // 128位密钥长度（可选128，192或256位）
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
// 2.加密数据
//初始化Cipher对象：
// 使用Cipher类并指定AES算法
// 初始化Cipher对象为加密模式（Cipher.ENCRYPT_MODE）。
// 使用密钥初始化Cipher对象。
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(dataToEncrypt.getBytes());
// 编码加密数据：将加密后的字节数据编码为Base64字符串，以便存储或传输
String encryptedDataBase64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
System.out.println("加密后的数据 (经Base64编码): " + encryptedDataBase64);
// 3.解密数据：
//使用相同的Cipher对象进行解密。
//初始化Cipher对象为解密模式（Cipher.DECRYPT_MODE）。
//使用相同的密钥初始化Cipher对象。
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedDataBase64));
System.out.println("解密后的数据：" + new String(decryptedData));
}
}
三、RSA（非对称加密）
1.天生RSA密钥对
[*]利用KeyPairGenerator类天生RSA密钥对。
[*]指定密钥长度，例如2048位、3072位或4096位。
// 生成RSA密钥对
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
// 公钥
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
// 私钥
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate(); 2.加密数据
[*]利用公钥初始化Cipher对象为加密模式（Cipher.ENCRYPT_MODE）。
[*]利用公钥加密数据。
// 公钥加密数据
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(dataToEncrypt.getBytes());
// 将加密数据编码为Base64字符串
String encryptedDataBase64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
System.out.println("加密后的数据 (经Base64编码): " + encryptedDataBase64); 3.解密数据
[*]利用私钥初始化Cipher对象为解密模式（Cipher.DECRYPT_MODE）。
[*]利用私钥解密数据。
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedDataBase64)); 完整代码
package com.lz.encryption;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import java.security.*;
import java.util.Base64;
public class RasEncryption {
public static void main(String[] args) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// 待加密的数据
String dataToEncrypt = "Hello World";
// 1.生成RSA密钥对
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048); // 2048位密钥长度
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
//公钥
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
//私钥
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
// 公钥加密数据
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(dataToEncrypt.getBytes());
// 将加密数据编码为Base64字符串
String encryptedDataBase64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
System.out.println("加密后的数据 (经Base64编码): " + encryptedDataBase64);
// 私钥解密数据
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedDataBase64));
// 将解密后的字节数据转换为字符串
System.out.println("解密后的数据：" + new String(decryptedData));
}
}
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