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  • 对称加密算法加密密钥和解密密钥相同的密码算法,又称秘密密钥算法或单密钥算法。 优势以及劣势 优势 算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。 劣势 交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,...

    对称加密算法

    • 定义

      对称加密算法是指加密密钥和解密密钥相同的密码算法,又称秘密密钥算法或单密钥算法。
    • 优势以及劣势

      • 优势
        算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。
      • 劣势
        交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量呈几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。而与公开密钥加密算法比起来,对称加密算法能够提供加密和认证却缺乏了签名功能,使得使用范围有所缩小。
    • 算法实现

      • DES

        DES算法全称为Data Encryption Standard,即数据加密算法,它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。
        DES是一个分组加密算法,典型的DES以64位为分组对数据加密,加密和解密用的是同一个算法。密钥长64位,密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位,使得每个密钥都有奇数个1),分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组。
        DES算法具有极高安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为2^56,这意味着如果一台计算机的速度是每一秒钟检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间,可见,这是难以实现的。然而,这并不等于说DES是不可破解的。而实际上,随着硬件技术和Internet的发展,其破解的可能性越来越大,而且,所需要的时间越来越少。使用经过特殊设计的硬件并行处理要几个小时。

    非对称加密算法

    • 定义

      非对称加密算法是指加密密钥和解密密钥不相同的密码算法,从一个密钥很难推导出另一个密钥,又称公开密钥算法或公钥算法。该算法使用一个密钥进行加密,用另一个密钥进行解密。其中加密密钥可以公开,又称公开密钥或公钥。解密密钥必须保密,又称私有密钥或私钥。
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  • 对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥(mi yue)一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。常用的对称加密算法:AES,RC4,3DES传输的示意图如下所示:如上图所示,此种...
    第一 对称加密:
    对称加密是指,加密方和解密方使用同样的秘钥来进行加密和解密。
    在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥(mi yue)一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。常用的对称加密算法:AES,RC4,3DES

    传输的示意图如下所示:

    如上图所示,此种方式属于对称加密,双方拥有相同的密钥,信息得到安全传输,但此种方式的缺点是:

    (1)不同的客户端、服务器数量庞大,所以双方都需要维护大量的密钥,维护成本很高

    (2)因每个客户端、服务器的安全级别不同,密钥极易泄露

    这里举例一个使用DES算法来实现对称加密的例子:

    public class DESUtils {

    public byte[] initKey(){
    try {
    KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
    keyGenerator.init(56);
    SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
    return  secretKey.getEncoded();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
    }

    return null;
    }

    /**
      * @Method: encrypt
      * @Description: 加密算法
      * @param data 被加密字节数组
      * @param key  随机对称密钥
      * @return
      * 返回类型:byte[]
      */
    public byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key){
    SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");
    Cipher cipher;
    try {
    cipher = Cipher.getInstance("DES");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
    return cipher.doFinal(data);
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();


    return null;
    }

    /**
      * @Method: decode
      * @Description: TODO
      * @param 被解密的字节数组
      * @param key 随机对称密钥(和加密密钥务必保持一致)
      * @return
      * 返回类型:byte[]
      */
    public byte[] decode(byte[] data,byte[] key){
    SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");
    Cipher cipher;
    try {
    cipher = Cipher.getInstance("DES");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
    return cipher.doFinal(data);
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();


    return null;
    }

    测试代码为:

    public static void testDes(){
    DESUtils desUtils = new DESUtils();
    byte[] key = desUtils.initKey();   // 
    String originData = "123456";
    System.out.println("原始数据:"+originData);
    try {
    // 将原始数据转化为字符串
    byte[] arrayOrigin = originData.getBytes("utf-8");
    // 对原始数据进行加密
    byte[] encryption = desUtils.encrypt(arrayOrigin, key);
    // 通过BASE64Encoder转化处理
    String encryptionStr = new BASE64Encoder().encode(encryption);
    System.out.println("经过加密之后的字符串:"+encryptionStr);

    try {
    // 使用BASE64Decoder进行转化处理
    byte[] decoceOrigin = new BASE64Decoder().decodeBuffer(encryptionStr);
    // 使用DES进行解密操作
    byte[] decode = desUtils.decode(decoceOrigin, key);
    // 把字节数组转化为字符串
    String decodeStr = new String(decode,"utf-8");
    System.out.println("对加密字符串进行解密:"+decodeStr);
    } catch (IOException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
    }
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
    }
    }

    运行结果如下:

    原始数据:123456
    经过加密之后的字符串:jaKOVkHJtOQ=
    对加密字符串进行解密:123456

    第二 、非对称加密:
    非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法:RSA,DSA/DSS 

    如上图所示,客户端用公钥对请求内容加密,服务器使用私钥对内容解密,反之亦然,但上述过程也存在缺点:

    公钥是公开的(也就是黑客也会有公钥),所以第 ④ 步私钥加密的信息,如果被黑客截获,其可以使用公钥进行解密,获取其中的内容。

    实现非对称加密算法例子:

    public class AsymmetricEncryption {


    public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
    /** 貌似默认是RSA/NONE/PKCS1Padding,未验证 */
    public static final String CIPHER_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding";
    public static final String PUBLIC_KEY = "publicKey";
    public static final String PRIVATE_KEY = "privateKey";


    /** RSA密钥长度必须是64的倍数,在512~65536之间。默认是1024 */
    public static final int KEY_SIZE = 2048;


    public static final String PLAIN_TEXT = "hello world!";


    /**
    * @Method: generateKeyBytes
    * @Description: 首先产生一个公钥和私钥对,使用HashMap保存起来
    * @return 返回类型:Map<String,byte[]>
    */
    public static Map<String, byte[]> generateKeyBytes() {


    try {
    KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator
    .getInstance(KEY_ALGORITHM);
    keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);
    KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();


    RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
    RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();


    Map<String, byte[]> keyMap = new HashMap<String, byte[]>();
    keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey.getEncoded());
    keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey.getEncoded());
    return keyMap;
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    return null;
    }


    /**
    * 还原公钥,X509EncodedKeySpec 用于构建公钥的规范

    * @param keyBytes
    * @return
    */
    public static PublicKey restorePublicKey(byte[] keyBytes) {
    X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);


    try {
    KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
    PublicKey publicKey = factory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
    return publicKey;
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    return null;
    }


    /**
    * 还原私钥,PKCS8EncodedKeySpec 用于构建私钥的规范

    * @param keyBytes
    * @return
    */
    public static PrivateKey restorePrivateKey(byte[] keyBytes) {
    PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(
    keyBytes);
    try {
    KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
    PrivateKey privateKey = factory
    .generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
    return privateKey;
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    return null;
    }


    /**
    * 加密,三步走。

    * @param key
    * @param plainText
    * @return
    */
    public static byte[] RSAEncode(PublicKey key, byte[] plainText) {


    try {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
    return cipher.doFinal(plainText);
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }


    return null;
    }


    public static String RSADecode(PrivateKey key, byte[] encodedText) {


    try {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    return new String(cipher.doFinal(encodedText));
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    return null;
    }

    }

    测试代码如下:

    public static void tesRSA(){
    Map<String, byte[]> keyMap = AsymmetricEncryption.generateKeyBytes();

    // 加密
    PublicKey publicKey = AsymmetricEncryption.restorePublicKey(keyMap.get(AsymmetricEncryption.PUBLIC_KEY));
    byte[] encodedText = AsymmetricEncryption.RSAEncode(publicKey, AsymmetricEncryption.PLAIN_TEXT.getBytes());
    String rsaString = new BASE64Encoder().encode(encodedText);
    System.out.println("RSA encoded: " + rsaString);

    PrivateKey privateKey = AsymmetricEncryption.restorePrivateKey(keyMap.get(AsymmetricEncryption.PRIVATE_KEY));
    System.out.println("RSA decoded: "+ AsymmetricEncryption.RSADecode(privateKey, encodedText));

    }

    运行结果如下所示:

    RSA encoded: e7wIyV32VtiJhiraQGIYxD2TKtC4O6dRJx0lgVuEUsjCTSjqNFmEVNlYmFzd3ohIiW67XyIfEzWD
    W9YFpFnDekRFLgeerh7c5gXMLVsVkf7k7XuTbiGmQOlOBUmL8VWpWVWTk8Rgn7Y+G7/dz9+DOEnH
    csMnssKC/MBM80Ad5Za+QHqgb6BdZNHjZYzWpDIztBEUf/yHWfkGhmJahxo6Ff6y8er/shiP+qL3
    hMJlw70TTGoGlrAWQqxUMYGPrv4IELi/iNSednXxo5bNNatJYke7FhKnuy8GEOWNH/K8Q52vl24L
    cururJGLEJR6Hn/oaGxnXQbs2Fzo3vUziDj1cQ==
    RSA decoded: hello world!

    第三 非对称和对称完美结合

    非对称加密既然也有缺陷,那我们就将对称加密,非对称加密两者结合起来,取其精华、去其糟粕,发挥两者的各自的优势:


    如上图所示

    (1)第 ③ 步时,客户端说:(咱们后续回话采用对称加密吧,这是对称加密的算法和对称密钥)这段话用公钥进行加密,然后传给服务器

    (2)服务器收到信息后,用私钥解密,提取出对称加密算法和对称密钥后,服务器说:(好的)对称密钥加密

    (3)后续两者之间信息的传输就可以使用对称加密的方式了

    这是个非常非常经典的数据传输过程,也是Https传输协议里面最经典的部分。也是把对称加密和非对称加密的作用发挥到了很好的地方。在https传输的过程中,如果单独只用对称加密,或者单独使用非对称加密都会出现问题。



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  • 对称加密算法与非对称加密算法的区别 对称加密算法 对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文...
    对称加密算法与非对称加密算法的区别
    对称加密算法
    对称加密算法是应用较早的加密算法,技术成熟。在对称加密算法中,数据发信方将明文(原始数据)和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后,使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后,若想解读原文,则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密,才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密,这就要求解密方事先必须知道加密密钥。
    对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难,主要是因为密钥管理困难,使用成本较高。在计算机专网系统中广泛使用的对称加密算法有DES、IDEA和AES。

    不对称加密算法
    不对称加密算法使用两把完全不同但又是完全匹配的一对钥匙—公钥和私钥。在使用不对称加密算法加密文件时,只有使用匹配的一对公钥和私钥,才能完成对明文的加密和解密过程。加密明文时采用公钥加密,解密密文时使用私钥才能完成,而且发信方(加密者)知道收信方的公钥,只有收信方(解密者)才是唯一知道自己私钥的人。不对称加密算法的基本原理是,如果发信方想发送只有收信方才能解读的加密信息,发信方必须首先知道收信方的公钥,然后利用收信方的公钥来加密原文;收信方收到加密密文后,使用自己的私钥才能解密密文。显然,采用不对称加密算法,收发信双方在通信之前,收信方必须将自己早已随机生成的公钥送给发信方,而自己保留私钥。由于不对称算法拥有两个密钥,因而特别适用于分布式系统中的数据加密。广泛应用的不对称加密算法有RSA算法和美国国家标准局提出的DSA。以不对称加密算法为基础的加密技术应用非常广泛。
    来自:http://blog.712100.com/23611/viewspace-16217
    个人理解与总结:
    1、基于DES加密算法理解对称加密算法
    从DES加密算法可以体会到:对称加密算法在对数据进行加密和解密的过程中,都是使用了数据接收方的密钥(公钥和私钥),具体做法就是,数据发送方使用接受方的公钥加密数据,而数据接收方使用自己的私钥机密数据,其实围绕的就是数据接收方的密钥。
    2、基于RSA加密算法理解非对称加密算法
    通过上面对非对称加密算法的叙述,我感觉理解不是很深刻。总体的感觉就是:
    (1) 基于RSA加密算法比较麻烦,因为RSA加密算法是基于一个大数n的,需要计算出一个密钥对(公钥和私钥),但是这里公钥和私钥还是一对数,即公钥为(e,n),私钥为(e,d).
    (2) 在数据发送方与接受发执行数据传输之前,保证了双方公钥的分发管理,加强了公钥的安全性(比之于在对称加密算法中:公钥就是完全公开的),这个特点确实加强了加密数据的发送方的身份真实性。
    还有待于继续深入理解。
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  • 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...

    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。

    常用加密算法概述
    常见的加密算法可以分成三类,对称加密算法,非对称加密算法和Hash算法。
    https://www.cnblogs.com/colife/p/5566789.html

    AES加密算法的详细介绍与实现
    https://blog.csdn.net/qq_28205153/article/details/55798628

    https://baike.baidu.com/item/%E9%9D%9E%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%8A%A0%E5%AF%86%E7%AE%97%E6%B3%95/1208652?fr=aladdin
    非对称加密(公钥加密):指加密和解密使用不同密钥的加密算法,也称为公私钥加密。假设两个用户要加密交换数据,双方交换公钥,使用时一方用对方的公钥加密,另一方即可用自己的私钥解密。如果企业中有n个用户,企业需要生成n对密钥,并分发n个公钥。假设A用B的公钥加密消息,用A的私钥签名,B接到消息后,首先用A的公钥验证签名,确认后用自己的私钥解密消息。由于公钥是可以公开的,用户只要保管好自己的私钥即可,因此加密密钥的分发将变得 十分简单。同时,由于每个用户的私钥是唯一的,其他用户除了可以通过信息发送者的公钥来验证信息的来源是否真实,还可以通过数字签名确保发送者无法否认曾发送过该信息。非对称加密的缺点是加解密速度要远远慢于对称加密,在某些极端情况下,甚至能比对称加密慢上1000倍。

    公钥,私钥和数字签名这样最好理解
    https://blog.csdn.net/21aspnet/article/details/7249401#

    Hash算法总结
    https://blog.csdn.net/asdzheng/article/details/70226007

    展开全文
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  • 一、对称加密算法   加密和解密使用相同密钥的加密算法。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、3DES、AES、DESX、Blowfish、、RC4、RC5、RC6。  DES(Data Encryption Standard):...
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  • 对称加密对称加密指的就是加密和解密使用同一个秘钥,所以叫做对称加密对称加密只有一个秘钥,作为私钥。具体算法有:DES,3DES,TDEA,Blowfish,RC5,ID...
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  • 对称加密算法原理简介

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  • 常见的加密算法可以分成三类,对称加密算法,非对称加密算法和Hash算法 对称加密  加密和解密使用相同密钥的加密算法。对称加密算法的优点在于加解密的高速度和使用长密钥时的难破解性。假设两个用户需要使用...

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对称加密算法是指