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Java加密和數字簽名編程

  本文主要談一下密碼學中的加密和數字簽名,以及其在Java中如何進行使用。對密碼學有興趣的伙伴,推薦看Bruce Schneier的著作:Applied Crypotography。在jdk1.5的發行版本中安全性方面有了很大的改進,也提供了對RSA算法的直接支持,現在我們從實例入手解決問題(本文僅是作為簡單介紹):

  一、密碼學上常用的概念 

  1)消息摘要:

  這是一種與消息認證碼結合使用以確保消息完整性的技術。主要使用單向散列函數算法,可用于檢驗消息的完整性,和通過散列密碼直接以文本形式保存等,目前廣泛使用的算法有MD4、MD5、SHA-1,jdk1.5對上面都提供了支持,在Java中進行消息摘要很簡單, Java.security.MessageDigest提供了一個簡易的操作方法:

  /**
  *MessageDigestExample.Java
  *Copyright 2005-2-16
  */
  import Java.security.MessageDigest;
  /**
  *單一的消息摘要算法,不使用密碼.可以用來對明文消息(如:密碼)隱藏保存
  */
  public class MessageDigestExample{
  public static void main(String[] args) throws Exception{
  if(args.length!=1){
   System.err.println("Usage:Java MessageDigestExample text");
   System.exit(1);
  }

  byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");

  //使用getInstance("算法")來獲得消息摘要,這里使用SHA-1的160位算法
  MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("SHA-1");

  System.out.println(" "+messageDigest.getProvider().getInfo());
  //開始使用算法
  messageDigest.update(plainText);
  System.out.println(" Digest:");
  //輸出算法運算結果
  System.out.println(new String(messageDigest.digest(),"UTF8"));
  }
  }

  還可以通過消息認證碼來進行加密實現,Javax.crypto.Mac提供了一個解決方案,有興趣者可以參考相關API文檔,本文只是簡單介紹什么是摘要算法。

  2)私鑰加密:

  消息摘要只能檢查消息的完整性,但是單向的,對明文消息并不能加密,要加密明文的消息的話,就要使用其他的算法,要確保機密性,我們需要使用私鑰密碼術來交換私有消息。

  這種最好理解,使用對稱算法。比如:A用一個密鑰對一個文件加密,而B讀取這個文件的話,則需要和A一樣的密鑰,雙方共享一個私鑰(而在web環境下,私鑰在傳遞時容易被偵聽):

  使用私鑰加密的話,首先需要一個密鑰,可用Javax.crypto.KeyGenerator產生一個密鑰(Java.security.Key),然后傳遞給一個加密工具(Javax.crypto.Cipher),該工具再使用相應的算法來進行加密,主要對稱算法有:DES(實際密鑰只用到56位),AES(支持三種密鑰長度:128、192、256位),通常首先128位,其他的還有DESede等,jdk1.5種也提供了對對稱算法的支持,以下例子使用AES算法來加密:

  /**
  *PrivateExmaple.Java
  *Copyright 2005-2-16
  */
  import Javax.crypto.Cipher;
  import Javax.crypto.KeyGenerator;
  import Java.security.Key;

  /**
  *私

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