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Java业务场景下的数据加密方案

2023-06-15 16:20:48 深夜i -- --

Java 数据加密对称加密非对称加密

在现代的互联网时代，数据的安全性愈发重要。作为一名Java开发者，我们需要在业务实现过程中保障数据安全性，最常用的方法之一就是数据加密。本文将介绍Java业务场景下的数据加密方案，并提供代码案例。

在Java中，常见的加密方案包括对称加密和非对称加密。对称加密指的是使用同一密钥进行加密和解密的方式，优点是加密速度快，缺点是密钥管理麻烦；非对称加密指的是使用公钥进行加密，私钥进行解密的方式，优点是密钥管理方便，缺点是加解密速度慢。

以下是对称加密的示例代码：


import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
public class SymmetricEncryption {
  private static final String ALGORITHM = "AES";
  private static final String TRANSFORMATION = "AES/ECB/PKCS5Padding";
  private static final byte[] KEY = "mySecretKey12345".getBytes();
  public static byte[] encrypt(byte[] data) throws Exception {
    Key secretKey = new SecretKeySpec(KEY, ALGORITHM);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
    return cipher.doFinal(data);
  }
  public static byte[] decrypt(byte[] data) throws Exception {
    Key secretKey = new SecretKeySpec(KEY, ALGORITHM);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
    return cipher.doFinal(data);
  }
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    String originalString = "hello world";
    byte[] encryptedString = encrypt(originalString.getBytes());
    byte[] decryptedString = decrypt(encryptedString);
    System.out.println("Original string: " + originalString);
    System.out.println("Encrypted string: " + new String(encryptedString));
    System.out.println("Decrypted string: " + new String(decryptedString));
  }
}

上述代码中使用了AES算法进行加密和解密，密钥为"mySecretKey12345"，使用ECB模式和PKCS5Padding填充。可以根据具体业务需求进行调整。

在非对称加密的示例代码中，我们使用RSA算法进行加密和解密：


import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
public class AsymmetricEncryption {
  private static final int KEY_SIZE = 1024;
  private static final String ALGORITHM = "RSA";
  private static final String TRANSFORMATION = "RSA/ECB/PKCS1Padding";
  public static byte[] encrypt(byte[] data, PublicKey pubKey) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
    return blockCipher(cipher, data, Cipher.ENCRYPT_MODE);
  }
  public static byte[] decrypt(byte[] data, PrivateKey privateKey) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
    return blockCipher(cipher, data, Cipher.DECRYPT_MODE);
  }
  private static byte[] blockCipher(Cipher cipher, byte[] bytes, int mode) throws Exception {
    ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
    int blockSize = cipher.getBlockSize();
    int bytesLength = bytes.length;
    int chunksLength = bytesLength / blockSize + (bytesLength % blockSize != 0 ? 1 : 0);
    for (int chunkIndex = 0; chunkIndex < chunksLength; chunkIndex++) {
      int chunkLength = Math.min(blockSize, bytesLength - chunkIndex * blockSize);
      out.write(cipher.doFinal(bytes, chunkIndex * blockSize, chunkLength));
    }
    return out.toByteArray();
  }
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    String originalString = "hello world";
    KeyPair keyPair = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM).generateKeyPair();
    byte[] encryptedString = encrypt(originalString.getBytes(), keyPair.getPublic());
    byte[] decryptedString = decrypt(encryptedString, keyPair.getPrivate());
    System.out.println("Original string: " + originalString);
    System.out.println("Encrypted string: " + new String(encryptedString));
    System.out.println("Decrypted string: " + new String(decryptedString));
  }
}

上述代码中使用RSA算法进行加密和解密，使用了1024位的密钥，使用ECB模式和PKCS1Padding填充。需要注意的是，RSA算法的安全性依赖于公钥和私钥的安全性，因此需要合理管理密钥。

总体来说，在Java业务场景下，数据加密是非常必要的一项工作。本文介绍了对称加密和非对称加密两种常见的加密方案，并提供了代码案例。

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