详解DES加密算法及在Java程序中的使用示例

详解DES加密算法及在Java程序中的使用示例

DES加密算法

DES全称为Data Encryption Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法，1976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），随后JKOIeDtlRc在国际上广泛流传开来。

DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;Data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算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是56位，其算法主要分为两步：

1）初始置换

其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长32位,其置换规则为将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位……依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位,R0是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3……D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50……D8;R0=D57D49……D7。

其置换规则见下表：

58,50,42,34,26,18,10,2,60,52,44,36,28,20,12,4,

62,54,46,38,30,22,14,6,64,56,48,40,32,24,16,8,

57,49,41,33,25,17,9,1,59,51,43,35,27,19,11,3,

61,53,45,37,29,21,13,5,63,55,47,39,31,23,15,7,

2）逆置换

经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,逆置换正好是初始置换的逆运算，由此即得到密文输出。

此算法是对称加密算法体系中的代表,在计算机网络系统中广泛使用.

java基本实现

Java三重DES实现：

package com.stone.security;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

import javax.crypto.SecretKeyFactory;

import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;

import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;

/**

* 三重加密 3DES也作 Triple DES,

*/

public class TripleDES {

// 算法名称

public static final String KEY_ALGORITHM = "DESede";

// 算法名称/加密模式/填充方式

public static final String CIPHER_ALGORITHM_ECB = "DESede/ECB/PKCS5Padding";

public static final String CIPHER_ALGORITHM_CBC = "DESede/CBC/PKCS5Padding";

private KeyGenerator keyGen;

private SecretKey secretKey;

private SecretKey secretKey2;

private Cipher cipher;

private static byte[] encryptData;

public static void main(String[] args) throws Exception {

TripleDES tripleDES = new TripleDES("ECB");

tripleDES.encrypt("sau8jzxlcvm,'123`98(*^&%^^JCB ZX>>A

System.out.println("加密后：" + new String(encryptData));

System.out.println("解密后："+ new String(tripleDES.decrypt(encryptData)));

tripleDES = new TripleDES("CBC");

tripleDES.encrypt2("sau8jzxlc DQV#><«|vm,'123`98(*^&%^^JCB ZX>>A

System.out.println("加密后：" + new String(encryptData));

System.out.println("解密后："+ new String(tripleDES.decrypt2(encryptData)));

}

public TripleDES(String mode) throws Exception {

if ("ECB".equals(mode)) {

// cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);

cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM_ECB);

keyGen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);

secretKey = keyGen.generateKey();

} else if("CBC".equals(mode)) {

cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM_CBC);

keyGen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);

DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(keyGen.generateKey().getEncoded());

secretKey2 = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM).generateSecret(spec);

}

}

/**

* 加密

* @param str

* @return

* @throws Exception

*/

public byte[] encrypt(String str) throws Exception {

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);

return encryptData = cipher.doFinal(str.getBytes());

}

/**

* 解密

* @param encrypt

* @return

* @throws Exception

*/

public byte[] decrypt(byte[] encrypt) throws Exception {

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);

return encryptData = cipher.doFinal(encrypt);

}

byte[] getIV() {

return "administ".getBytes();

}

/**

* 加密

* @param str

* @return

* @throws Exception

*/

public byte[] encrypt2(String str) throws Exception {

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey2, new IvParameterSpec(getIV()));

return encryptData = cipher.doFinal(str.getBytes());

}

/**

* 解密

* @param encrypt

* @return

* @throws Exception

*/

public byte[] decrypt2(byte[] encrypt) throws Exception {

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey2, new IvParameterSpec(getIV()));

return encryptData = cipher.doFinal(encrypt);

}

}

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