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java開發語言怎麼加密

發布時間:2024-11-14 04:57:48

java加密的幾種方式

朋友你好,很高興為你作答。

首先,Java加密能夠應對的風險包括以下幾個:

1、核心技術竊取

2、核心業務破解

3、通信模塊破解

4、API介面暴露

本人正在使用幾維安全Java加密方式,很不錯,向你推薦,希望能夠幫助到你。

幾維安全Java2C針對DEX文件進行加密保護,將DEX文件中標記的Java代碼翻譯為C代碼,編譯成加固後的SO文件。默認情況只加密activity中的onCreate函數,如果開發者想加密其它類和方法,只需對相關類或函數添加標記代碼,在APK加密時會自動對標記的代碼進行加密處理。

與傳統的APP加固方案相比,不涉及到自定義修改DEX文件的載入方式,所以其兼容性非常好;其次Java函數被完全轉化為C函數,直接在Native層執行,不存在Java層解密執行的步驟,其性能和執行效率更優。

如果操作上有不明白的地方,可以聯系技術支持人員幫你完成Java加密。

希望以上解答能夠幫助到你。

② JavaMD5和SHA256等常用加密演算法

前言

我們在做java項目開發的時候,在前後端介面分離模式下,介面信息需要加密處理,做簽名認證,還有在用戶登錄信息密碼等也都需要數據加密。信息加密是現在幾乎所有項目都需要用到的技術,身份認證、單點登陸、信息通訊、支付交易等場景中經常會需要用到加密演算法,所謂加密演算法,就是將原本的明文通過一系列演算法操作變成密文。

BASE嚴格地說,屬於編碼格式,而非加密演算法MD(MessageDigestalgorithm,信息摘要演算法)SHA(SecureHashAlgorithm,安全散列演算法)HMAC(HashMessageAuthenticationCode,散列消息鑒別碼)

加密演算法中SHA1、SHA-224、SHA-256、SHA-384,和SHA-512,其中SHA-224、SHA-256、SHA-384,和SHA-512我們可以統稱為SHA2加密演算法

SHA加密演算法的安全性要比MD5更高,而SHA2加密演算法比SHA1的要高。其中SHA後面的數字表示的是加密後的字元串長度,SHA1默認會產生一個160位的信息摘要。

MD5

MD5信息摘要演算法(英語:MD5Message-DigestAlgorithm),一種被廣泛使用的密碼散列函數,可以產生出一個128位(16位元組)的散列值(hashvalue),用於確保信息傳輸完整一致。

MD5演算法有以下特點:

壓縮性:無論數據長度是多少,計算出來的MD5值長度相同

容易計算性:由原數據容易計算出MD5值

抗修改性:即便修改一個位元組,計算出來的MD5值也會巨大差異

抗碰撞性:知道數據和MD5值,很小概率找到相同MD5值相同的原數據

准確來講,MD5不是一種加密演算法,而是一種摘要演算法,MD5能將明文輸出為128bits的字元串,這個字元串是無法再被轉換成明文的。網上一些MD5解密網站也只是保存了一些字元串對應的md5串,通過已經記錄的md5串來找出原文。

我做過的幾個項目中經常見到MD5用在加密上的場景。比如對密碼的加密,生成一個密碼後,使用MD5生成一個128位字元串保存在資料庫中,用戶輸入密碼後也先生成MD5串,再去資料庫里比較。因此我們在找回密碼時是無法得到原來的密碼的,因為明文密碼根本不會被保存。

SHA系列

安全散列演算法(英語:SecureHashAlgorithm,縮寫為SHA)是一個密碼散列函數家族,是FIPS所認證的安全散列演算法。能計算出一個數字消息所對應到的,長度固定的字元串(又稱消息摘要)的演算法。且若輸入的消息不同,它們對應到不同字元串的機率很高。

2005年8月17日的CRYPTO會議尾聲中王小雲、姚期智、姚儲楓再度發表更有效率的SHA-1攻擊法,能在2的63次方個計算復雜度內找到碰撞。

也就是說SHA-1加密演算法有碰撞的可能性,雖然很小。

HMAC

HMAC是密鑰相關的哈希運算消息認證碼(Hash-)的縮寫,由H.Krawezyk,M.Bellare,R.Canetti於1996年提出的一種基於Hash函數和密鑰進行消息認證的方法,並於1997年作為RFC2104被公布,並在IPSec和其他網路協議(如SSL)中得以廣泛應用,現在已經成為事實上的Internet安全標准。它可以與任何迭代散列函數捆綁使用。

HMAC演算法更像是一種加密演算法,它引入了密鑰,其安全性已經不完全依賴於所使用的Hash演算法

如果要使用加密,推薦使用SHA256、SHA384、SHA512以及HMAC-SHA256、HMAC-SHA384、HMAC-SHA512這幾種演算法。

對稱加密演算法

對稱加密演算法是應用比較早的演算法,在數據加密和解密的時用的都是同一個密鑰,這就造成了密鑰管理困難的問題。常見的對稱加密演算法有DES、3DES、AES128、AES192、AES256(默認安裝的JDK尚不支持AES256,需要安裝對應的jce補丁進行升級jce1.7,jce1.8)。其中AES後面的數字代表的是密鑰長度。對稱加密演算法的安全性相對較低,比較適用的場景就是內網環境中的加解密。

所謂對稱加密,就是通過密鑰加密後可以再通過密鑰解密。我接觸過的某個國企現在內部就是採用AES的方式實現集成登陸。第三方系統提供一個接收用戶信息的介面,該國企將用戶信息AES加密後通過這個介面傳遞給第三方系統,第三方系統自行實現登陸操作。這里需要注意的是密鑰十分重要,如果密鑰丟失,就有信息泄漏的風險。

加密鹽

加密鹽也是比較常聽到的一個概念,鹽就是一個隨機字元串用來和我們的加密串拼接後進行加密。

加鹽主要是為了提供加密字元串的安全性。假如有一個加鹽後的加密串,黑客通過一定手段這個加密串,他拿到的明文,並不是我們加密前的字元串,而是加密前的字元串和鹽組合的字元串,這樣相對來說又增加了字元串的安全性。

在線加密網站

站長工具

在線加密

總結

比較推薦的幾個加密演算法有:

不可逆加密:SHA256、SHA384、SHA512以及HMAC-SHA256、HMAC-SHA384、HMAC-SHA512

對稱加密演算法:AES、3DES

非對稱加密演算法:RSA

參考

常用的加密演算法

淺析五種最常用的Java加密演算法

https://juejin.cn/post/6844903638117122056#heading-3

③ 如何使用JAVA實現對字元串的DES加密和解密

/**
*ECB模式的des加密,以base64的編碼輸出
*@parammessage
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringdesEncrypt(Stringmessage,Stringkey)throwsException{
//DES/ECBCBCCFBOFB/PKCS5PaddingNoPadding加密/模式/填充
Ciphercipher=Cipher.getInstance("DES");//默認就是DES/ECB/PKCS5Padding
DESKeySpecdesKeySpec=newDESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactorykeyFactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES");
SecretKeysecretKey=keyFactory.generateSecret(desKeySpec);
cipher.init(1,secretKey);
returnnewBASE64Encoder().encode(cipher.doFinal(message.getBytes("UTF-8")));
}
/**
*ECB模式的des解密
*@parammessage
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringdesDecrypt(Stringmessage,Stringkey)throwsException{
Ciphercipher=Cipher.getInstance("DES");
DESKeySpecdesKeySpec=newDESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactorykeyFactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES");
SecretKeysecretKey=keyFactory.generateSecret(desKeySpec);
cipher.init(2,secretKey);
returnnewString(cipher.doFinal(Base64.decode(message)),"UTF-8");
}

你自己寫main方法測試一下,應該是沒問題的

④ Java帶KeyGenerator(密鑰生成器)生成AES加密,c++裡面AES解密

本文討論了Java使用密鑰生成器(KeyGenerator)創建AES加密和C++中使用AES解密的過程。具體步驟如下:

一、Java端加密流程:

Java端生成AES加密時,首先需要使用KeyGenerator類創建密鑰生成器實例。使用指定的演算法(如AES)和密鑰大小(通常為128位)初始化KeyGenerator。然後,通過調用其generateKey()方法生成密鑰。

二、Java端解密流程(示例代碼):

在Java端,解密操作通常需要使用預先生成的密鑰。解密通常涉及Cipher類,首先實例化Cipher對象,並使用密鑰和Cipher對象的指定模式(如Cipher.DECRYPT_MODE)初始化。然後,通過Cipher對象的update()或doFinal()方法對加密數據進行解密。

三、C++端解密流程:

C++能夠解密的關鍵在於正確獲取Java端生成的密鑰值。這通常涉及通過某種形式的數據交換或介面,確保C++端能夠訪問到與Java端相同的密鑰。在C++中,可以使用特定的AES庫(例如CAesLib)來實現解密操作。

四、測試與驗證:

通過Java端生成的密鑰與C++端進行解密操作,以驗證密鑰生成和解密過程的有效性。測試結果應顯示出成功解密的預期結果,證明了Java和C++之間的密鑰交換和解密操作能夠順利進行。

重要說明:確保在C++端正確獲取和使用Java端輸出的密鑰值是成功解密的關鍵步驟。具體實現可能涉及使用特定的數據交換機制或跨語言通信協議。

⑤ Java項目對jar包加密流程

Java 開發語言因其安全性、代碼優化及跨平台特性,迅速成為了企業級網路應用開發領域的佼佼者。伴隨著大數據、互聯網+與雲計算技術的興起,Java 的地位愈發穩固。

然而,Java 以中間代碼形式運行於虛擬機環境,這使得其代碼反編譯變得相對容易,且優化後的反編譯代碼與源代碼幾乎無異。為保護軟體知識產權,Java 混淆器應運而生,但其主要作用僅是混淆編譯後的代碼,使得反編譯結果難以理解,治標不治本,對於專業反編譯者仍具可讀性。此外,Java 程序中的多重映射關系導致大多數混淆工具兼容性較差。

推薦使用 Virbox Protector 這款加殼工具來保護 jar 包安全。此工具提供兩個版本選擇:帶有許可的版本與獨立版加殼。前者與許可綁定,加密後的軟體需要許可授權才能使用;後者則直接提供加密後的軟體。

獨立版 Virbox Protector 加殼工具對 jar 包的加密流程如下:

首先,部署項目啟動服務,將項目放置於 webapps 目錄下,啟動 tomcat 確保能正常運行。啟動後,War 包將自動解壓至同名文件夾。接著,確認並啟動依賴的解釋器。

在服務成功啟動後,進入任務管理器,查找並進入運行項目所依賴的 jdk 目錄,找到相關程序進行加密。具體加密步驟如下:

1. 對安裝環境 jdk 路徑下的 java.exe 進行加密,使用 Virbox Protector Standalone 工具將 java.exe 拖入加密界面。

2. 打開加密選項頁面,啟用插件的 ds 按鈕。

3. 點擊「立即加殼」,加殼後將生成配置文件 java.exe.ssp 及加殼後的 java.ssp.exe 文件。將原 java.exe 復制備份,將 java.ssp.exe 文件重命名回 java.exe。

4. 使用 DSProtector.exe 對 .class/.jar 文件進行保護,添加上一步加密生成的 java.exe.ssp 文件及要加密的 .class/.jar 文件。

5. 點擊「保護它」,完成加密。

若需試用 Virbox Protector Standalone,可訪問 shell.virbox.com;授權許可版本加殼工具的獲取路徑為 lm.virbox.com。

⑥ java最常用的幾種加密演算法

簡單的Java加密演算法有:
第一種. BASE
Base是網路上最常見的用於傳輸Bit位元組代碼的編碼方式之一,大家可以查看RFC~RFC,上面有MIME的詳細規范。Base編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識信息。例如,在Java Persistence系統Hibernate中,就採用了Base來將一個較長的唯一標識符(一般為-bit的UUID)編碼為一個字元串,用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程序中,也常常需要把二進制數據編碼為適合放在URL(包括隱藏表單域)中的形式。此時,採用Base編碼具有不可讀性,即所編碼的數據不會被人用肉眼所直接看到。
第二種. MD
MD即Message-Digest Algorithm (信息-摘要演算法),用於確保信息傳輸完整一致。是計算機廣泛使用的雜湊演算法之一(又譯摘要演算法、哈希演算法),主流編程語言普遍已有MD實現。將數據(如漢字)運算為另一固定長度值,是雜湊演算法的基礎原理,MD的前身有MD、MD和MD。
MD演算法具有以下特點:
壓縮性:任意長度的數據,算出的MD值長度都是固定的。
容易計算:從原數據計算出MD值很容易。
抗修改性:對原數據進行任何改動,哪怕只修改個位元組,所得到的MD值都有很大區別。
弱抗碰撞:已知原數據和其MD值,想找到一個具有相同MD值的數據(即偽造數據)是非常困難的。
強抗碰撞:想找到兩個不同的數據,使它們具有相同的MD值,是非常困難的。
MD的作用是讓大容量信息在用數字簽名軟體簽署私人密鑰前被」壓縮」成一種保密的格式(就是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的十六進制數字串)。除了MD以外,其中比較有名的還有sha-、RIPEMD以及Haval等。
第三種.SHA
安全哈希演算法(Secure Hash Algorithm)主要適用於數字簽名標准(Digital Signature Standard DSS)裡面定義的數字簽名演算法(Digital Signature Algorithm DSA)。對於長度小於^位的消息,SHA會產生一個位的消息摘要。該演算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善,並被廣泛使用。該演算法的思想是接收一段明文,然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段(通常更小)密文,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預映射或信息),並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即散列值(也稱為信息摘要或信息認證代碼)的過程。散列函數值可以說是對明文的一種「指紋」或是「摘要」所以對散列值的數字簽名就可以視為對此明文的數字簽名。
SHA-與MD的比較
因為二者均由MD導出,SHA-和MD彼此很相似。相應的,他們的強度和其他特性也是相似,但還有以下幾點不同:
對強行攻擊的安全性:最顯著和最重要的區別是SHA-摘要比MD摘要長 位。使用強行技術,產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD是^數量級的操作,而對SHA-則是^數量級的操作。這樣,SHA-對強行攻擊有更大的強度。
對密碼分析的安全性:由於MD的設計,易受密碼分析的攻擊,SHA-顯得不易受這樣的攻擊。
速度:在相同的硬體上,SHA-的運行速度比MD慢。
第四種.HMAC
HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鑒別碼,基於密鑰的Hash演算法的認證協議。消息鑒別碼實現鑒別的原理是,用公開函數和密鑰產生一個固定長度的值作為認證標識,用這個標識鑒別消息的完整性。使用一個密鑰生成一個固定大小的小數據塊,即MAC,並將其加入到消息中,然後傳輸。接收方利用與發送方共享的密鑰進行鑒別認證等。

⑦ 如何使用java對密碼加密 加密方式aes

Java有相關的實現類:具體原理如下
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下:
(1)將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
(2)AddRoundKey變換:對狀態矩陣進行AddRoundKey變換,與膨脹後的密鑰進行異或操作(密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論)。
(3)10輪循環:AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪子加密過程包括4種不同的變換,而最後一輪只有3種變換,前9輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● MixColumns變換:MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作;
(4)經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。

在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的膨脹後的密鑰,這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
三.AES的分組過程
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,分組的方法與DES相同,即對長度不足的明文分組後面補充0即可,只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特,192比特和256比特三種標准,其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中,在下面的介紹中,我們將以128位密鑰為例。
四.狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣,所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State,State中的元素記為Sij,表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊,第一塊記為「塊0」,第二塊記為「塊1」,依此類推,最後一塊記為「塊15」,然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中,將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。

塊0

塊4

塊8

塊12

塊1

塊5

塊9

塊13

塊2

塊6

塊10

塊14

塊3

塊7

塊11

塊15

圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五.AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後,首先要進行AddRoundKey變換,AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算,如下所示。

其中,c表示列數,數組W為膨脹後的密鑰,round為加密輪數,Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。

圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六.10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪要經過4種不同的變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換,而最後一輪只有3種變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過,下面分別討論餘下的三種變換。
1.SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換,它由以下兩個步驟組成:
(1)在GF(28)域,求乘法的逆運算,即對於α∈GF(28)求β∈GF(28),使αβ =βα = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)。
(2)在GF(28)域做變換,變換使用矩陣乘法,如下所示:

由於所有的運算都在GF(28)域上進行,所以最後的結果都在GF(28)上。若g∈GF(28)是GF(28)的本原元素,則對於α∈GF(28),α≠0,則存在
β ∈ GF(28),使得:
β = gαmod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
由於g255 = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
所以g255-α = β-1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
根據SubBytes變換演算法,可以得出SubBytes的置換表,如表2-2-1所示,這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下:狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換,每個元素為8比特,前4比特決定了行號,後4比特決定了列號,例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表

它的變換過程如圖2-2-3所示。

圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎,其中包括GF(2)域上的多項式、GF(28)域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等,有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2.ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單,狀態矩陣的第1行不發生改變,第2行循環左移1位元組,第3行循環左移2位元組,第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。

圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3.MixColumns變換
在MixColumns變換中,狀態矩陣的列看作是域GF(28)的多項式,模(x4+1)乘以c(x)的結果:
c(x)=(03)x3+(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示,依此類推。c(x)與x4+1互質,故存在逆:
d(x)=(0B)x3+(0D)x2+(0G)x+(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4+1)。
設有:

它的過程如圖2-2-5所示。

圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七.密鑰膨脹
在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,膨脹後的密鑰記為子密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的子密鑰,這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的(一個字由4個位元組組成,即32比特)。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰,我們將這44個密鑰保存在一個字數組中,記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份,存放在一個位元組的數組:Key[0],Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中,Rcon是一個10個字的數組,在數組中保存著演算法定義的常數,分別為:
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外,在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord,下面對這兩個操作做說明:
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位,即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒,即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中,B』i = SubBytes(Bi),i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下:

八.解密過程
AES的加密和解密過程並不相同,首先密文按128位分組,分組方法和加密時的分組方法相同,然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程,它也由10輪循環組成,每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換;
這個過程可以描述為如下代碼片段所示:

九.InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程,十分簡單,指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。

圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十.InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換,利用AES的S盒的逆作位元組置換,表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表

十一.InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似,每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立:
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法:

十二.AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣,都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。

⑧ 開發中常見的加密方式及應用

開發中常見的加密方式及應用

一、base64

簡述:Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit 位元組碼 的編碼方式之一,Base64就是一種基於64個可列印字元來表示二進制數據的方法。所有的數據都能被編碼為並只用65個字元就能表示的文本文件。( 65字元:A~Z a~z 0~9 + / = )編碼後的數據~=編碼前數據的4/3,會大1/3左右(圖片轉化為base64格式會比原圖大一些)。

應用:Base64編碼是從二進制到字元的過程,可用於在 HTTP 環境下傳遞較長的標識信息。例如,在Java Persistence系統Hibernate中,就採用了Base64來將一個較長的唯一 標識符 (一般為128-bit的UUID)編碼為一個字元串,用作HTTP 表單 和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程序中,也常常需要把二進制 數據編碼 為適合放在URL(包括隱藏 表單域 )中的形式。此時,採用Base64編碼具有不可讀性,需要解碼後才能閱讀。

命令行進行Base64編碼和解碼

編碼:base64 123.png -o 123.txt

解碼:base64 123.txt -o test.png -D Base64編碼的原理

原理:

1)將所有字元轉化為ASCII碼;

2)將ASCII碼轉化為8位二進制;

3)將二進制3個歸成一組(不足3個在後邊補0)共24位,再拆分成4組,每組6位;

4)統一在6位二進制前補兩個0湊足8位;

5)將補0後的二進制轉為十進制;

6)從Base64編碼表獲取十進制對應的Base64編碼;

Base64編碼的說明:

a.轉換的時候,將三個byte的數據,先後放入一個24bit的緩沖區中,先來的byte占高位。

b.數據不足3byte的話,於緩沖區中剩下的bit用0補足。然後,每次取出6個bit,按照其值選擇查表選擇對應的字元作為編碼後的輸出。

c.不斷進行,直到全部輸入數據轉換完成。

d.如果最後剩下兩個輸入數據,在編碼結果後加1個「=」;

e.如果最後剩下一個輸入數據,編碼結果後加2個「=」;

f.如果沒有剩下任何數據,就什麼都不要加,這樣才可以保證資料還原的正確性。

二、HASH加密/單向散列函數

簡述:Hash演算法特別的地方在於它是一種單向演算法,用戶可以通過Hash演算法對目標信息生成一段特定長度(32個字元)的唯一的Hash值,卻不能通過這個Hash值重新獲得目標信息。對用相同數據,加密之後的密文相同。 常見的Hash演算法有MD5和SHA。由於加密結果固定,所以基本上原始的哈希加密已經不再安全,於是衍生出了加鹽的方式。加鹽:先對原始數據拼接固定的字元串再進行MD5加密。

特點:

1) 加密 後密文的長度是定長(32個字元的密文)的

2)如果明文不一樣,那麼散列後的結果一定不一樣

3)如果明文一樣,那麼加密後的密文一定一樣(對相同數據加密,加密後的密文一樣)

4)所有的加密演算法是公開的

5)不可以逆推反算(不能根據密文推算出明文),但是可以暴力 破解 ,碰撞監測

原理:MD5消息摘要演算法,屬Hash演算法一類。MD5演算法對輸入任意長度的消息進行運行,產生一個128位的消息摘要。

1)數據填充

對消息進行數據填充,使消息的長度對512取模得448,設消息長度為X,即滿足X mod 512=448。根據此公式得出需要填充的數據長度。

填充方法:在消息後面進行填充,填充第一位為1,其餘為0。

2)添加信息長度

在第一步結果之後再填充上原消息的長度,可用來進行的存儲長度為64位。如果消息長度大於264,則只使用其低64位的值,即(消息長度 對264取模)。

在此步驟進行完畢後,最終消息長度就是512的整數倍。

3)數據處理

准備需要用到的數據:

4個常數:A = 0x67452301, B = 0x0EFCDAB89, C = 0x98BADCFE, D = 0x10325476;

4個函數:F(X,Y,Z)=(X & Y) | ((~X) & Z);G(X,Y,Z)=(X & Z) | (Y & (~Z));H(X,Y,Z)=X ^ Y ^ Z;I(X,Y,Z)=Y ^ (X | (~Z));

把消息分以512位為一分組進行處理,每一個分組進行4輪變換,以上面所說4個常數為起始變數進行計算,重新輸出4個變數,以這4個變數再進行下一分組的運算,如果已經是最後一個分組,則這4個變數為最後的結果,即MD5值。

三、對稱加密

經典演算法:

1)DES數據加密標准

DES演算法的入口參數有三個:Key、Data、Mode。其中Key為8個位元組共64位,是DES演算法的工作密鑰;Data也為8個位元組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。

DES演算法是這樣工作的:如Mode為加密,則用Key去把數據Data進行加密, 生成Data的密碼形式(64位)作為DES的輸出結果;如Mode為解密,則用Key去把密碼形式的數據Data解密,還原為Data的明碼形式(64位)作為DES的輸出結果。在通信網路的兩端,雙方約定一致的Key,在通信的源點用Key對核心數據進行DES加密,然後以密碼形式在公共通信網(如電話網)中傳輸到通信網路的終點,數據到達目的地後,用同樣的Key對密碼數據進行解密,便再現了明碼形式的核心數據。這樣,便保證了核心數據(如PIN、MAC等)在公共通信網中傳輸的安全性和可靠性。

2)3DES使用3個密鑰,對消息進行(密鑰1·加密)+(密鑰2·解密)+(密鑰3·加密)

3)AES高級加密標准

如圖,加密/解密使用相同的密碼,並且是可逆的

四、非對稱加密

特點:

1)使用公鑰加密,使用私鑰解密

2)公鑰是公開的,私鑰保密

3)加密處理安全,但是性能極差

經典演算法RSA:

1)RSA原理

(1)求N,准備兩個質數p和q,N = p x q

(2)求L,L是p-1和q-1的最小公倍數。L = lcm(p-1,q-1)

(3)求E,E和L的最大公約數為1(E和L互質)

(4)求D,E x D mode L = 1

五、數字簽名

原理以及應用場景:

1)數字簽名的應用場景

需要嚴格驗證發送方身份信息情況

2)數字簽名原理

(1)客戶端處理

對"消息"進行HASH得到"消息摘要"

發送方使用自己的私鑰對"消息摘要"加密(數字簽名)

把數字簽名附著在"報文"的末尾一起發送給接收方

(2)服務端處理

對"消息" HASH得到"報文摘要"

使用公鑰對"數字簽名"解密

對結果進行匹配

六、數字證書

簡單說明:

證書和駕照很相似,裡面記有姓名、組織、地址等個人信息,以及屬於此人的公鑰,並有認證機構施加數字簽名,只要看到公鑰證書,我們就可以知道認證機構認證該公鑰的確屬於此人。

數字證書的內容:

1)公鑰

2)認證機構的數字簽名

證書的生成步驟:

1)生成私鑰openssl genrsa -out private.pem 1024

2)創建證書請求openssl req -new -key private.pem -out rsacert.csr

3)生成證書並簽名,有效期10年openssl x509 -req -days 3650 -in rsacert.csr -signkey private.pem -out rsacert.crt

4)將PEM格式文件轉換成DER格式openssl x509 -outform der -in rsacert.crt -out rsacert.der

5)導出P12文件openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private.pem -in rsacert.crt

iOS開發中的注意點:

1)在iOS開發中,不能直接使用PEM格式的證書,因為其內部進行了Base64編碼,應該使用的是DER的證書,是二進制格式的;

2)OpenSSL默認生成的都是PEM格式的證書。

七、https

HTTPS和HTTP的區別:

超文本傳輸協議HTTP協議被用於在Web瀏覽器和網站伺服器之間傳遞信息。HTTP協議以明文方式發送內容,不提供任何方式的數據加密,如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網站伺服器之間的傳輸報文,就可以直接讀懂其中的信息,因此HTTP協議不適合傳輸一些敏感信息,比如信用卡號、密碼等。

為了解決HTTP協議的這一缺陷,需要使用另一種協議:安全套接字層超文本傳輸協議HTTPS。為了數據傳輸的安全,HTTPS在HTTP的基礎上加入了SSL協議,SSL依靠證書來驗證伺服器的身份,並為瀏覽器和伺服器之間的通信加密。

HTTPS和HTTP的區別主要為以下四點:

1)https協議需要到ca申請證書,一般免費證書很少,需要交費。

2)http是 超文本傳輸協議 ,信息是明文傳輸,https則是具有 安全性 的 ssl 加密傳輸協議。

3)http和https使用的是完全不同的連接方式,用的埠也不一樣,前者是80,後者是443。

4)http的連接很簡單,是無狀態的;HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的 網路協議 ,比http協議安全。

5)SSL:Secure Sockets Layer安全套接字層;用數據加密(Encryption)技術,可確保數據在網路上傳輸過程中不會被截取及竊聽。目前一般通用之規格為40 bit之安全標准,美國則已推出128 bit之更高安全標准,但限制出境。只要3.0版本以上之I.E.或Netscape 瀏覽器 即可支持SSL。目前版本為3.0。SSL協議位於TCP/IP協議與各種應用層協議之間,為數據通訊提供安全支持。SSL協議可分為兩層:SSL記錄協議(SSL Record Protocol):它建立在可靠的傳輸協議(如TCP)之上,為高層協議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL握手協議(SSL Handshake Protocol):它建立在SSL記錄協議之上,用於在實際的數據傳輸開始前,通訊雙方進行身份認證、協商加密演算法、交換加密密鑰等。

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