Java中的常见的加密算法使用&对比表格

在当今信息化时代，数据安全成为了一个不可忽视的话题。Java作为一门强大的编程语言，提供了丰富的加密算法支持，帮助开发者保护数据安全。本文将深入探讨Java中的几种常见加密算法，并通过代码实例进行解释，同时对比不同算法的特点，以便在实际应用中做出合适的选择。

Base64编码

Base64编码是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。它通常用于在纯文本中嵌入二进制数据。下面是一个Base64编码的简单示例：

public class Base64Demo {
    private static final String UTF8 = StandardCharsets.UTF_8.name();
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String original = "张三写java";
        // 编码
        String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString(original.getBytes(UTF8));
        System.out.println("Encoded: " + encoded);
        // 解码
        byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encoded.getBytes(UTF8));
        System.out.println("Decoded: " + new String(decoded, UTF8));
    }
}

对称加密算法

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。常见的对称加密算法有DES和AES。

DES算法

DES(Data Encryption Standard)算法已经过时，不再推荐使用，因为它的56位密钥长度容易受到暴力破解。

AES算法

AES(Advanced Encryption Standard)算法是目前广泛使用的对称加密算法。以下是一个AES加密的示例：

public class AESDemo {
    private static final String UTF8 = StandardCharsets.UTF_8.name();
    private static final String KEY = "12345678abcdefgh"; // 16位密钥
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String original = "张三写java";
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(UTF8), "AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(original.getBytes(UTF8));
        String encryptedHex = HexUtils.converBytes(encrypted);
        System.out.println("Encrypted (Hex): " + encryptedHex);
    }
}

非对称加密算法

非对称加密算法使用一对密钥，即公钥和私钥。RSA是最常见的非对称加密算法。

RSA算法

RSA算法的安全性基于大数分解的困难性。以下是一个RSA加密的示例：

public class RSADemo {
    public static final String CHARSET = "UTF-8";
    public static final String RSA_ALGORITHM = "RSA";
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥对
        Map<String, String> keyPairMap = RSATest2.createKeys(2048);
        String publicKey = keyPairMap.get("publicKey");
        String privateKey = keyPairMap.get("privateKey");
        // 公钥加密
        String original = "法外狂徒张三";
        String encryptedData = RSATest2.publicEncrypt(original, RSATest2.getPublicKey(publicKey));
        System.out.println("Encrypted (Base64): " + encryptedData);
        // 私钥解密
        String decryptedData = RSATest2.privateDecrypt(encryptedData, RSATest2.getPrivateKey(privateKey));
        System.out.println("Decrypted: " + decryptedData);
    }
}

散列函数

散列函数将任意长度的输入转换为固定长度的输出。SHA系列算法是常见的散列函数。

SHA-256算法

SHA-256算法输出一个256位的散列值。以下是一个SHA-256的示例：

public class SHA256Demo {
    private static final String UTF8 = StandardCharsets.UTF_8.name();
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String original = "张三写java";
        String algorithm = "SHA-256";
        String hexStr = MessageDigestUtils.doDigest(original, algorithm);
        System.out.println("SHA-256 Hash: " + hexStr);
    }
}

比较表格

为了更直观地比较这些算法，我们使用表格进行展示。

结论

在选择合适的加密算法时，需要考虑数据的敏感性、加密速度和安全性等因素。对称加密算法适合加密大量数据，而非对称加密算法则适用于需要高安全性的场景，如数字签名和身份验证。散列函数则常用于验证数据的完整性和一致性。通过本文的介绍和示例，希望能够帮助您在实际开发中更好地应用这些加密技术。