【Android工具類】如何保證Android與服務器的DES加密保持一致
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在我們的應用程序涉及到比較敏感的數據的時候，我們通常會對數據進行簡單的加密。在與服務器之間的數據交互中，除了可以使用post請求來增強數據的安全性之外，我們可以使用常見的加密算法，對數據進行加密。今天主要介紹的是DES加密算法。
首先，DES屬于一種對稱的加密算法，所謂對稱，就是說加密和解密使用的都是同一個密鑰，那么在我們實際應用的時候，就是指服務器和客戶端進行加密解密的 時候，使用的是一個相同的密鑰。除此之外，還有非對稱加密算法，就是公鑰私鑰機制，這種方式可以被用來進行身份驗證，這個以后再細說。
DES全稱為Data EncryptionStandard，即數據加密標準，是一種使用密鑰加密的塊算法，DES算法的入口參數有三個:Key、Data、Mode。其中Key為7個字節共56位,是DES算法的工作密鑰;Data為8個字節64位,是要被加密或被解密的數據;Mode為DES的工作方式,有兩種:加密或解密。
下面是在Java或者是Android里面，進行DES加密的代碼實現
package com.qust.rollcallstudent.utils;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.Key;
import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec;
import java.util.Locale;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
/**
*
* @ClassName: com.qust.rollcallstudent.utils.DESUtil
* @Description: DES加密解密工具包
* @author zhaokaiqiang
* @date 2014-11-13 下午8:40:56
*
*/
public class DESUtil {
public static final String ALGORITHM_DES = "DES/CBC/PKCS5Padding";
/**
* DES算法，加密
*
* @param data
* 待加密字符串
* @param key
* 加密私鑰，長度不能夠小于8位
* @return 加密后的字節數組，一般結合Base64編碼使用
* @throws InvalidAlgorithmParameterException
* @throws Exception
*/
public static String encode(String key, String data) {
if (data == null)
return null;
try {
DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
// key的長度不能夠小于8位字節
Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());
AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);
byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
return byte2String(bytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return data;
}
}
/**
* DES算法，解密
*
* @param data
* 待解密字符串
* @param key
* 解密私鑰，長度不能夠小于8位
* @return 解密后的字節數組
* @throws Exception
* 異常
*/
public static String decode(String key, String data) {
if (data == null)
return null;
try {
DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
// key的長度不能夠小于8位字節
Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());
AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);
return new String(cipher.doFinal(byte2hex(data.getBytes())));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return data;
}
}
/**
* 二行制轉字符串
*
* @param b
* @return
*/
private static String byte2String(byte[] b) {
StringBuilder hs = new StringBuilder();
String stmp;
for (int n = 0; b != null && n < b.length; n++) {
stmp = Integer.toHexString(b[n] & 0XFF);
if (stmp.length() == 1)
hs.append('0');
hs.append(stmp);
}
return hs.toString().toUpperCase(Locale.CHINA);
}
/**
* 二進制轉化成16進制
*
* @param b
* @return
*/
private static byte[] byte2hex(byte[] b) {
if ((b.length % 2) != 0)
throw new IllegalArgumentException();
byte[] b2 = new byte[b.length / 2];
for (int n = 0; n < b.length; n += 2) {
String item = new String(b, n, 2);
b2[n / 2] = (byte) Integer.parseInt(item, 16);
}
return b2;
}
}
如果大家只是想用，就可以不用往下看了，下面開始說一些關于DES算法的細節。
在上面的加密和解密的方法里面，我們在獲取Cipher實例的時候，傳入了一個字符串"DES/CBC/PKCS5Padding"，這三個參數是什么意思呢？
實際上，這三個參數分別對應的是“算法/模式/填充”，也就是說我們要用DES算法進行加密，采用的是CBC模式，填充方式采用PKCS5Padding。
除了CBC模式，還有ECB模式等，指的是不同的加密方式。
那么CBC模式和ECB模式又有什么區別呢？
ECB模式指的是電子密碼本模式，是一種最古老,最簡單的模式，將加密的數據分成若干組，每組的大小跟加密密鑰長度相同；然后每組都用相同的密鑰加密, 比如DES算法, 如果最后一個分組長度不夠64位,要補齊64位。這種模式的特點是：
1.每次Key、明文、密文的長度都必須是64位；
2.數據塊重復排序不需要檢測；
3.相同的明文塊(使用相同的密鑰)產生相同的密文塊，容易遭受字典攻擊；
4.一個錯誤僅僅會對一個密文塊產生影響；
CBC模式指的是加密塊鏈模式，與ECB模式最大的不同是加入了初始向量。下面的代碼就是獲取一個初始向量，
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());
這種模式的特點是：1.每次加密的密文長度為64位(8個字節);
2.當相同的明文使用相同的密鑰和初始向量的時候CBC模式總是產生相同的密文;
3.密文塊要依賴以前的操作結果,所以，密文塊不能進行重新排列;
4.可以使用不同的初始化向量來避免相同的明文產生相同的密文,一定程度上抵抗字典攻擊;
5.一個錯誤發生以后,當前和以后的密文都會被影響;
PKCS5Padding參數則是在說明當數據位數不足的時候要采用的數據補齊方式，也可以叫做數據填充方式。
PKCS5Padding這種填充方式，具體來說就是“填充的數字代表所填字節的總數”
比如說，差兩個字節，就是######22，差5個字節就是###55555，這樣根據最后一個自己就可以知道填充的數字和數量。
介紹完DES的這些細節之后，我們就可以知道，在不同的平臺上，只要能保證這幾個參數的一致，就可以實現加密和解密的一致性。
1.加密和解密的密鑰一致
2.采用CBC模式的時候，要保證初始向量一致
3.采用相同的填充模式