Java 加密和解密

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在 Java 中，加密和解密通常通过 Java Cryptography Architecture (JCA) 和 Java Cryptography Extension (JCE) 实现。以下是常见的加密和解密操作示例，包括对称加密（如 AES）和非对称加密（如 RSA）。

一、对称加密（AES 示例）

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。

import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import java.util.Base64;  public class AESExample {     public static void main(String[] args) throws Exception {         // 生成密钥         KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");         keyGen.init(128); // 128位密钥         SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();          // 加密         String originalText = "Hello, World!";         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);         byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(originalText.getBytes());         String encryptedText = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);         System.out.println("加密后: " + encryptedText);          // 解密         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);         byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));         String decryptedText = new String(decryptedBytes);         System.out.println("解密后: " + decryptedText);     } }

二、非对称加密（RSA 示例）

非对称加密使用公钥加密，私钥解密。

import javax.crypto.Cipher; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.util.Base64;  public class RSAExample {     public static void main(String[] args) throws Exception {         // 生成密钥对         KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");         keyPairGen.initialize(2048); // 2048位密钥         KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();          // 加密         String originalText = "Hello, World!";         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPair.getPublic());         byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(originalText.getBytes());         String encryptedText = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);         System.out.println("加密后: " + encryptedText);          // 解密         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPair.getPrivate());         byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));         String decryptedText = new String(decryptedBytes);         System.out.println("解密后: " + decryptedText);     } }

三、哈希算法（SHA-256 示例）

哈希算法用于生成不可逆的摘要信息。

import java.security.MessageDigest; import java.util.HexFormat;  public class SHA256Example {     public static void main(String[] args) throws Exception {         String originalText = "Hello, World!";         MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");         byte[] hashBytes = digest.digest(originalText.getBytes());         String hashText = HexFormat.of().formatHex(hashBytes);         System.out.println("SHA-256 哈希值: " + hashText);     } }

四、注意事项

密钥管理：密钥的安全性至关重要，建议使用安全的密钥存储和管理方式（如 KeyStore）。
算法选择：根据需求选择合适的加密算法（如 AES 用于对称加密，RSA 用于非对称加密）。
填充模式：加密时需指定填充模式（如 AES/CBC/PKCS5Padding），确保与解密方一致。
异常处理：加密解密操作可能抛出异常，需进行适当的异常处理。

五、常用加密算法

类型	算法	描述
对称加密	AES	高级加密标准，速度快
对称加密	DES/3DES	数据加密标准，较旧
非对称加密	RSA	基于大数分解，安全性高
非对称加密	ECC	椭圆曲线加密，密钥短效率高
哈希算法	SHA-256	生成 256 位哈希值
哈希算法	MD5	生成 128 位哈希值，已不安全