3DES & AES

3DES 介绍

上篇文章已经介绍了 DES 算法的使用，并且也提到，在计算机计算速度特别快的今天，要破解 DES 加密过后的数据是完全有可能做到的，为什么呢？因为 DES 算法的密钥 也就64位，所有可能性加在一起也就是 2^64 次方。所以 3DES 在 DES 的基础上进行了改进，把密钥的长度加长了，可以是 112 位或者 168 位，这样密钥的可能性就增加到了 2^112 或者 2^168，也就不可能再被破解了，但是这么做也是有缺点的，因为3DES 算法在增加密钥的同时也增加了迭代次数，这就会造成处理速度降低，加密效率比较低，这完全是牺牲时间和性能来提高安全性。

3DES 的加密模式和填充方式和 DES 算法中的一模一样，这里就不在多介绍。

3DES 的使用

其实 DES， 3DES , AES 这三种算法的使用都是基本相同的，都是先获取到密钥，然后利用 Cipher 类进行加密，解密过程和加密过程更是只有一词之差。下面来看看 3DES 的使用。

public class TripeDESUtil {
    
    //初始化密钥
    
    public static byte[] initKey() throws Exception{
        
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
        keyGen.init(168);
        SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
        
        return secretKey.getEncoded();
    }
    
    //加密

    public static byte[] encryptTripeDES(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
        
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");
        
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] resultBytes = cipher.doFinal(data);
        
        return resultBytes;
    }
    
    //解密
    public static byte[] decryptTripeDES(byte[] src,byte[] key) throws Exception{
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");
        
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,secretKey);
        byte[] resultBytes = cipher.doFinal(src);
        
        return resultBytes;
        
    }
}

将 byte 转化为 hex 的方法如下

public class Helper {
    
    public static String fromByteToHex(byte[] data){
        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        
        if(data == null || data.length <= 0){
            return null;
        }
        
        for(int i = 0; i<data.length;i++){
            int v = data[i] & 0xFF;
            String result = Integer.toHexString(v);
            
            if(result.length()<2){
                builder.append(0);
            }
            builder.append(result);
        }
        
        return builder.toString();
    }

}

AES 介绍

AES 是高级加密标准，能够抵御已知的针对 DES 算法的所有攻击，而且相比于 3DES， 它的加密效率高，安全性能高。

AES 的加密模式和填充方式和 DES 是相同的，但是它的密钥有三种不同的长度，分别是 128（默认长度），192，256。不过需要注意的是，后两种长度的密钥默认状态下是不能使用的，只有在取得了相关政策权限才可以使用。

public class AESUtil {
    
    public static byte[] initKey() throws Exception{
        
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGenerator.init(128);
        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
        
        return secretKey.getEncoded();
    }
    
    public static byte[] encryptAES(byte[] data, byte[] key) throws Exception{
        
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
        
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] resultBytes = cipher.doFinal(data);
        
        return resultBytes;
    }
    
    public static byte[] decryptAES(byte[] src, byte[] key) throws Exception{
        
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
        
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        
        byte[] resultBytes = cipher.doFinal(src);
        
        return resultBytes;
    }

}

以上使用的是密钥为 128 位的，现在尝试使用 192 位的

keyGenerator.init(192);

运行一下，出现了如下错误

Exception in thread "main" java.security.InvalidKeyException: Illegal key size or default parameters
    at javax.crypto.Cipher.checkCryptoPerm(Cipher.java:1026)
    at javax.crypto.Cipher.implInit(Cipher.java:801)
    at javax.crypto.Cipher.chooseProvider(Cipher.java:864)
    at javax.crypto.Cipher.init(Cipher.java:1249)
    at javax.crypto.Cipher.init(Cipher.java:1186)
    at com.hwaphon.AESUtil.encryptAES(AESUtil.java:27)
    at com.hwaphon.Client.main(Client.java:23)

提示为非法的 key size，说明我们当前没有权限使用 192位的密钥，那么该怎么办呢？

先去 Oracle 官网下载文件 ，点击此处, 下载完毕之后解压出来，能够看到两个 JAR 包，复制，找到 JDK 的安装目录，到 jdk\jre\lib\security 目录下替换 JAR 文件，然后到 JRE 目录下，做同样的替换操作，即可使用。