1.基础知识

暗码学：主要是研讨 编制暗码 和 破译暗码 的学科

暗码学的主要意图：简略的直接说便是，研讨如何躲藏信息并且把信息传递出去的一个学科。

1.1暗码学的前史

1.1.1古典暗码学

古代就开始运用暗码，意图：便是期望维护信息。

中心原理：替换法，移位法

①替换法：

便是运用固定的信息，将原文替换成密文。

例如：bee，将b替换成w，e替换成p，单词就变成了wpp。

替换法的加密办法： 单表替换 、 多表替换

单表替换：原文和密文运用的是同一张表
例如：abcde ——> swtrp
多表替换：表明有多张表，原文和密文进行对比
表单1：abcde-swtrp、表单2：abcde-chfhk、表单3：abcde-jftou
原文：bee
密钥：312
密文：fpk

②移位法：

移位法是依照字母，在字母表上面的方位，进行移动

凯撒加密

1.1.2近代暗码学

1.1.3现代暗码学

散列函数

MD5，SHA-1，SHA-256，SHA-512

对称加密
- 加密办法和解密办法，运用的是同一把密钥

DES加密和解密，AES加密和解密

对称加密的中心原理：流加密，块加密

toString()和new String()中心原理和差异

加密形式：ECB CBC

填充形式：NoPadding和PKCS5padding

非对称加密
- 有两把密钥，运用公钥加密，有必要运用私钥解密，或许，私钥加密，有必要运用公钥解密

非对称加密的特色

RSA算法和ECC算法

数字摘要

base64中心加密原则，和base64原理

数字签名和数字证书

keytool工具的运用

1.2 ASCII编码

JAVA代码例子

maven依赖

首先导入一下commons-io的maven依赖

<dependency>
            <groupId>commons-io</groupId>
            <artifactId>commons-io</artifactId>
            <version>2.11.0</version>
</dependency>

JavaDemo

charDemo

package com.red.javacodeaudit.encode;
public class AsciiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        char a = 'A';
        int b = a;
        //打印出来A字母的ascii编码的巨细
        System.out.println(b);
    }
}

能够看到便是A->65，这儿直接对char和int类型进行转化。

StringDemo

public class AsciiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "rebeyond";
        char[] chars = str.toCharArray();
        for (char aChar : chars) {
            int i = aChar;
            System.out.println(i);
        }
    }
}

其实平常咱们根本不会总是用到char来界说字符，更多的都是用到String来界说字符串，这儿利用了toCharArray办法来回来一个char[]数组，然后转化成ascii方式

凯撒加密

CaesarDemo

public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello World";
        int key = 3;
        char[] chars = input.toCharArray();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (char aChar : chars) {
            int b = aChar;
            b = b + key;
            char newchar = (char) b;
            sb.append(newchar);
        }
        System.out.println(sb.toString());
}

咱们知道凯撒加密便是简略的移位法，然后这儿key设置成3，强调一个知识点便是StringBuilder这个类，咱们将char数组想要转化成String类型的字符串的时分是需求这个类的append办法来完成的。这儿便是加密之后的数据Khoor#Zruog

凯撒解密

知道这儿需求传入一个密文，和一个解密的key，参数便是这两个，然后回来的是一个String类型的明文

private static String decryptCaesar(String newStr, int key) {
        char[] chars = newStr.toCharArray();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (char aChar : chars) {
            int i = aChar;
            i -= key;
            char newChar = (char) i;
            sb.append(newChar);
        }
        return sb.toString();
}

完好Demo代码

package com.red.javacodeaudit.encode;
public class CaesarDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello World";
        int key = 3;
        String newStr = encryptCaesar(input, key);
        System.out.println("密文===>"+newStr);
        String str = decryptCaesar(newStr,key);
        System.out.println("明文===>"+str);
    }
    private static String decryptCaesar(String newStr, int key) {
        char[] chars = newStr.toCharArray();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (char aChar : chars) {
            int i = aChar;
            i -= key;
            char newChar = (char) i;
            sb.append(newChar);
        }
        return sb.toString();
    }
    private static String encryptCaesar(String input, int key) {
        char[] chars = input.toCharArray();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (char aChar : chars) {
            int b = aChar;
            b = b + key;
            char newchar = (char) b;
//            System.out.print(newchar);
            sb.append(newchar);
        }
        return sb.toString();
    }
}

1.3 频率分析法

意图：在不知道密钥的情况下，也想破解秘文

我认为这儿我应该自己写出来这个工具类，来完善一下自己的java开发水平

原理：字母e，呈现的频率是最高的，第二高的是t，然后便是a

这儿代码我就放到github上了这儿就不详细演示了，知道怎么做就好.

Github链接，第一次写这种项目，写的十分的乱

1.4 byte和bit的关系

byte：便是所谓的字节，数据存储的根本单位，比如移动硬盘1T，单位事byte

bit：比特，又名做位，一位要么是0要么是1。数据传输的单位，比如家里的宽带是100MB，下载速度并没有到达100MB，一般都是12-13MB，那是由于需求100/8的速度来看。

1byte = 8bit

代码示例

public static void main(String[] args) {
        String str = "a";
        byte[] bytes = str.getBytes();
        for (byte aByte : bytes) {
            int c = aByte;
            System.out.println(c);
        }
}

这儿输出的成果便是97，对应a的ascii编码。

之后我看检查一下97的bit方式,Integer类下有一个toBinaryString()办法，能够将字节转化成比特，然后回来一个字符串

String s = Integer.toBinaryString(c);得到成果1100001.

1.5 中文英文对应的字节

这儿代码先写出来，然后显现一下红的字节编码

package com.red.javacodeaudit.encode.ByteBit;
public class bytebit {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "a";
        String str2 = "红";
        ByteToBit(str2);
    }
    public static void ByteToBit(String str){
        byte[] bytes = str.getBytes();
        for (byte aByte : bytes) {
            System.out.println(aByte);
            String s = Integer.toBinaryString(aByte);
            System.out.println(s);
        }
    }
}

能够看到这儿是一个中文汉字是3个字节，由于这儿是UTF-8编码，假如是UTF-8一个中文对应的是三个字节

这儿修正一下代码byte[] bytes = str.getBytes("GBK");设置成GBK编码之后，就会变成两个字节，假如是GBK一个中文对应的是两个字节

假如是英文，就没有编码的概念了，悉数对应的是一个字节

2.对称加密

选用单密钥体系的加密办法，同一个密钥能够一起加密和解密，也成单密钥加密。
常见加密算法
- DES
- AES
特色
- 加密速度快，能够加密大文件
- 密文可逆，一旦密钥文件泄露，就会导致数据露出
- 加密后编码表找不到对应字符，呈现乱码
- 一般结合Base64运用

2.1 DES

2.1.1 Cipher加密目标

根据java官方API的描绘：该类供给加密和解密的加密暗码的功用。它构成了Java加密扩展（JCE）结构的中心。

为了创立一个Cipher目标，应用程序调用Cipher的getInstance办法，并将所恳求的转化的名称传递给它。可选地，能够指定供给者的名称。

转化是描绘要在给定输入上履行的操作（或操作集）的字符串，以发生一些输出。转化总是包含加密算法的名称（例如， DES），并且能够跟从有反馈形式和填充计划。

转化方式如下：

“ 算法/形式/填充”或
“ 算法”

（在后一种情况下，运用形式和填充计划的供给者特定的默许值）。例如，以下是有效的转化：

Cipher c = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");

咱们新建一个Cipher的时分需求调用getInstance函数，里边的参数是“算法/形式/填充”或许只是是“算法”。

2.1.2 DES代码示例

加密一段数据，首先需求原文和密钥

public class DesDemo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException {
        String data = "小红爱JAVA";
        String key = "12345678";
        String transformation = "DES";//这儿是加密算法
      	String algoritm = "DES";//这儿是加密规矩，跟加密算法是有差异的，可是这儿先了解成是一个东西
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
    }
}

这儿就得到了一个完好的cipher目标，之后需求对目标进行init，其间有两个参数

行为形式—>ENCRYPT_MODE便是加密，由于cipher目标能够加密也能够解密，所以需求声明这个目标是用来加密的仍是解密的
加密规矩—>SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm)这儿便是new一个加密规矩。

String data = “小红爱JAVA”; String key = “12345678”; String transformation = “DES”; String algoritm = “DES”; Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);//new一个加密规矩 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec);

这儿的init用到的便是这个结构办法

咱们能够看到SecretKeySpec是完成了SecretKey接口，SecretKey接口继承的Key类，所以本质上仍是一个Key.

现在有了一个加密的cipher目标之后，就要履行加密办法了便是doFinal()，需求传入原文的byte[]数组，也会回来一个byte[]数组。

加密后的代码是这个样子

public class DesDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "小红爱JAVA";
        String key = "12345678";
        String transformation = "DES";
        String algoritm = "DES";
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        System.out.println(new String(bytes));
    }
}

履行成果是乱码，由于ascii中找不到对应的字节编码

之后运用base64继续编码一下

public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "小红爱JAVA";
        String key = "12345678";
        String transformation = "DES";
        String algoritm = "DES";
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        byte[] encode = Base64.encodeBase64(bytes);
        System.out.println(new String(encode));
}

留意这儿有一个坑是，运用DES加密的时分密钥key有必要是8位数，其他位数会报错

加密解密完好代码

package com.red.javacodeaudit.encode.DesAes;
import com.sun.org.apache.xml.internal.security.utils.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class DesDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "小红爱JAVA";
        String key = "12345678";
        String transformation = "DES";
        String algoritm = "DES";
      	String encryptData = encryptDes(data,key,transformation,algoritm);
        System.out.println("加密后的数据："+encryptData);
        String finaldata = decryptDes(encryptData,key,transformation,algoritm);
        System.out.println("解密后的数据："+finaldata);
    }
    /**
     *
     * @param encryptData 密文
     * @param key
     * @param transformation
     * @param algoritm
     */
    private static String decryptDes(String encryptData, String key, String transformation, String algoritm) throws Exception{
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,secretKeySpec);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptData));
        return new String(bytes);
    }
    /**
     * 用DES算法加密文本
     * @param data
     * @param key
     * @param transformation
     * @param algoritm
     * @return
     * @throws Exception
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     */
    private static String encryptDes(String data, String key, String transformation, String algoritm) throws Exception, NoSuchAlgorithmException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        String encode = Base64.encode(bytes);
        return encode;
    }
}

2.2 Base64

base64不是加密算法，是可读性算法。意图不是维护咱们的数据，意图是为了 可读性

Base64 由64个字符组成，大写A-Z，小写a-z，数字0-9，两个符号 + 和 / 。其实还有=是填充字符

Base64 编码原理：Base64是3个字节为一组，一个字节是8位，一共便是24位，base64把三个字节，转化为4组，每组6位，一个字节，应该是8位，缺少2位，在高位进行补0，这样做的优点便是，base64取后边6位，前面的两位都是0，不进行核算，能够把base64控制在0-63之间。

在base64中，需求设置一共是3个字节，为一组，假如在输出的时分，不够三个字节，就需求运用=进行补齐

public class Base64Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //这儿就一个字符,就需求填充两个等号
        System.out.println(Base64.encode("1".getBytes()));
        System.out.println(Base64.encode("12".getBytes()));
        System.out.println(Base64.encode("123".getBytes()));
        System.out.println(Base64.encode("嘿嘿".getBytes()));
    }
}

2.3 toString()和new String()

首先看一下代码示例

public class Base64Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        String str = "SmF2YUNvZGVBdWRpdA==";
        System.out.println("new String===>"+new String(Base64.decode(str.getBytes())));
        System.out.println("toString=====>"+Base64.decode(str.getBytes()).toString());
    }
}

成果如下，能够看到new String得到的成果是正确的，那么为什么会是new String得到正确的成果呢

其实在调用toString的时分会调用的是Object的toString办法，调用的是hashcode()办法，得到的是一个哈希值

new String办法：是根据参数，参数是一个字节数组，运用JVM虚拟机默许编码格式，会把这个字节数组进行decode，找到对应的字符，假如虚拟机的编码格式，假如是ISO-8859-1，会去找ascii里边的编码进行参照，找到对应的字符。

new String():一般在进行转码的时分，需求运用

toString():做目标打印的时分，或许想得到地址的时分，就运用toString().

2.4 AES

这儿跟DES没有差异，便是将代码里的变量改成AES就能够，可是key留意要改成16位的，不然会报错。

2.5 加密形式

2.5.1 ECB（电子暗码本）

ECB：把一段文本进行分拆加密，运用同一个key，别离进行加密，然后组合到一起

优点：能够并行处理数据
缺陷：相同的原文生成相同的密文，不能很好的维护数据
一起加密，原文是一样的，加密出来的密文也是一样的

2.5.2 CBC（暗码块链接）

每个明文块先与前一个密文块进行异或后，再进行加密。在这种办法中，每个密文块都依赖于它前面的一切明文块。这儿存在一个IV向量来加密原文

优点：安全系数很高，相同的原文发生的密文是不同的
缺陷：串行处理数据，加密速度很慢

2.6 填充形式

当需求依照块处理的数据，数据长度不符合块处理需求时，依照一定的办法填充溢块长的规矩

2.6.1 NoPadding

不填充
在DES算法中，要求原文长度有必要是8byte的整数倍
在AES算法中，要求原文长度有必要是16byte的整数倍

2.6.2 PKCS5Padding

数据块的巨细为8位，不够就补齐

TIPS：

假如没有设置加密形式和填充形式就默许运用ECB/PKCS5Padding形式

代码示例

这儿看到单纯的运用DES加密的成果是OaaGdLrz6BRTP49DWl2Q6w==

更换到DES/ECB/PKCS5Padding加密形式和填充形式的时分，密文仍是没有变化，阐明默许便是这个加密形式和填充形式

现在来看CBC加密形式，只是更换加密形式的话会发生过错，由于咱们知道CBC加密是需求一个IV向量的。

new IvParameterSpec(key.getBytes());得到一个iv，参数便是key的字节数组，然后在cipher.init的时分参加iv，相同解密的办法里也需求一个iv

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key.getBytes());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec,iv);
private static String encryptDes(String data, String key, String transformation, String algoritm) throws Exception, NoSuchAlgorithmException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algoritm);
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key.getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKeySpec,iv);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        String encode = Base64.encode(bytes);
        return encode;
}

能够看到就不会报错了

3.音讯摘要

音讯摘要又称数字摘要
它是一个唯一对应一个音讯或文本的固定长度的值，由一个单向的Hash加密函数对音讯进行作用而发生
运用数字摘要生成的值是不行篡改的， 为了确保文件或许值的安全性

音讯摘要算法是不行逆的，常见的算法有

- MD5
- SHA1
- SHA256
- SHA512

运用的是MessageDigest，运用getInstace()办法传入参数algorithm表明加密类型

MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA");

得到一个digest目标之后就能调用其digest办法，该办法的参数便是原文的字节数组

public class digestDemo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
        String input = "java";
        String algorithm = "MD5";
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        byte[] bytes = digest.digest(input.getBytes());
        System.out.println(Base64.encode(bytes));
    }
}

写一个直接生成MD5值的demo

public class digestDemo {
   public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
       String input = "aa";
       String algorithm = "MD5";
       MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
       byte[] mdcryptData = digest.digest(input.getBytes());
       StringBuilder sb = new StringBuilder();
       for (byte b : mdcryptData) {
           String s = Integer.toHexString(b & 0xff);//将加密的byte数组转化成16进制的代码，回来String字符串
           if(s.length()==1){
               s = "0"+s;//对单个的字符高位进行补0，不然会呈现问题
           }
           sb.append(s);
       }
       System.out.println(sb.toString()); 
   }
}

完好案例

package com.red.javacodeaudit.encrypt.digest;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.HexBin;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class digestDemo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
        String input = "java";
        String algorithm = "MD5";
        String digest = getDigest(input, algorithm);
        System.out.println(digest);
        String sha1 = getDigest(input, "SHA-1");
        System.out.println(sha1);
        String sha256 = getDigest(input, "SHA-256");
        System.out.println(sha256);
        String sha512 = getDigest(input, "SHA-512");
        System.out.println(sha512);
    }
    private static String getDigest(String input,String algorithm) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        byte[] cryptData = digest.digest(input.getBytes());
        String encode = HexBin.encode(cryptData);
        return encode;
    }
}

这儿别离是各种加密算法加密出来的数据。

4.非对称加密

简介：

1.非对称加密，又名现在加密算法

2.有必要要有两个密钥，一个公钥，一个私钥

3.公钥和私钥是一对，咱们叫做密钥对

4.假如运用公钥加密，有必要运用私钥解密

5.假如运用私钥加密，有必要运用公钥解密

常见的非对劲加密算法

4.1 RSA

4.1.1 获取公钥私钥

咱们知道非对劲加密有一个密钥对，需求生成一对密钥，就先要拿到密钥对生成器，也便是KeyPairGenerator.

对于KeyPairGenerator，API中是这么说的：KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对。密钥对生成器运用getInstance工厂办法（回来给定类的实例的静态办法）结构。

通过getInstace(algorithm)办法生成一个密钥对生成器，这儿algorithm是咱们自己界说的RSA算法

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);

得到了keyPairGenerator目标是生成器，来生成密钥对，调用keyPairGenerator.generateKeyPair();办法来获取到密钥对keyPair

然后得到密钥对之后，咱们就能够调用getPrivate和getPublic办法来获取到私钥和公钥了，获取到的公钥和私钥有getEncoded()办法能够将其转化成byte[]数组之后进行Base64编码显现。

public static void main(String[] args) throws Exception{
        String algorithm = "RSA";
        //获取到密钥对
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        System.out.println(Base64.encode(privateKey.getEncoded()));
        System.out.println(Base64.encode(publicKey.getEncoded()));
}

4.1.2 运用私钥加密数据

Java中只要是想加密，就需求创立加密目标也便是Cipher目标，现在就需求先getInstance一个cipher.之后的步骤跟前面类似

Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,privateKey);
byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
System.out.println(Base64.encode(bytes));

这儿便是最终得到的密文数据

4.1.3 运用公钥解密数据

非对称算法，私钥加密数据，有必要运用公钥解密，不然会报错，有兴趣的朋友就自己动手试试了.

跟其他的解密一样，key设置为publicKey即可

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,publicKey);
byte[] bytes1 = cipher.doFinal(bytes);
System.out.println(new String(bytes1));

4.1.4 保存公钥和私钥

咱们一向生成公钥和私钥就很不方便，所以一般是将公钥和私钥给保存下来

package com.red.javacodeaudit.encrypt.RSA;
import com.sun.org.apache.xml.internal.security.utils.Base64;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.security.*;
public class RSADemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        String input = "Red256's Java";
        String algorithm = "RSA";
        String publicKeyFile = "a.pub";
        String privateKeyFile = "a.pri";
        generatorKeyFile(algorithm,publicKeyFile,privateKeyFile);
}
    private static void generatorKeyFile(String algorithm,String pubFile,String priFile) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        String privatekeyString = Base64.encode(privateKey.getEncoded());
        String publickeyString = Base64.encode(publicKey.getEncoded());
      //这儿commins-IO的包中的办法
        FileUtils.writeStringToFile(new File(pubFile),publickeyString, Charset.forName("UTF-8"));
        FileUtils.writeStringToFile(new File(priFile),privatekeyString,Charset.forName("UTF-8"));
    }
}

成功的生成了公钥和私钥文件

4.1.5 抽取出加密解密办法

这儿便是把都在main办法中的代码，封装成独立的办法了，没有什么值得说的。

package com.red.javacodeaudit.encrypt.RSA;
import com.sun.org.apache.xml.internal.security.utils.Base64;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.security.*;
public class RSADemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        String input = "Red256's Java";
        String algorithm = "RSA";
        String publicKeyFile = "a.pub";
        String privateKeyFile = "a.pri";
//        generatorKeyFile(algorithm,publicKeyFile,privateKeyFile);
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        String s = encryptRSA(algorithm, privateKey, input);
        System.out.println(s);
        String s1 = decryptRSA(algorithm, publicKey, s);
        System.out.println(s1);
    }
    /**
     *
     * @param algorithm     加密规矩
     * @param publicKey     公钥
     * @param encrypted     密文
     * @return
     */
    private static String decryptRSA(String algorithm,Key publicKey,String encrypted) throws Exception{
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
        cipher.init(2,publicKey);
        byte[] decode = Base64.decode(encrypted);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(decode);
        return new String(bytes);
    }
    /**
     *
     * @param algorithm     加密规矩
     * @param privateKey    私钥
     * @param input         原文
     * @return
     */
    private static String encryptRSA(String algorithm,Key privateKey,String input) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,privateKey);
        byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
        String encode = Base64.encode(bytes);
        return encode;
    }
    private static void generatorKeyFile(String algorithm,String pubFile,String priFile) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        String privateKeyString = Base64.encode(privateKey.getEncoded());
        String publicKeyString = Base64.encode(publicKey.getEncoded());
        FileUtils.writeStringToFile(new File(pubFile),privateKeyString, Charset.forName("UTF-8"));
        FileUtils.writeStringToFile(new File(priFile),publicKeyString,Charset.forName("UTF-8"));
    }
}

4.1.6 读取公钥私钥

写一个办法，读取出来文件中的内容，给私钥编码的规矩是PKCS8EncodedKeySpec，官方API的介绍。

给公钥进行编码的规矩是X509EncodedKeySpec，这儿记住就好，下面是官方API的介绍

psvm(){
  String input = "Red256's Java";
        String algorithm = "RSA";
        String publicKeyFile = "a.pub";
        String privateKeyFile = "a.pri";
        PrivateKey privateKey = getPrivateKey(privateKeyFile,algorithm);
  			PublicKey publicKey = getPublicKey(publicKeyFile,algorithm);
}
/**
     * 文件中读取私钥
     * @param privateKeyFile 私钥文件
     * @return
     * @throws IOException
     */
private static PrivateKey getPrivateKey(String privateKeyFile,String algorithm) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, Base64DecodingException, InvalidKeySpecException {
        String privateKey = FileUtils.readFileToString(new File(privateKeyFile), Charset.defaultCharset());
  			//新建一个key工厂来生成key
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(algorithm);
  			//生成key的时分需求传入一个KeySpec规矩，RSA私钥对应的便是PKCS8EncodedKeySpec这个规矩
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.decode(privateKey));
        return keyFactory.generatePrivate(keySpec);
}
 private static PublicKey getPublicKey(String publicKeyFile, String algorithm) throws Exception {
        String publicKeyString = FileUtils.readFileToString(new File(publicKeyFile), Charset.defaultCharset());
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(algorithm);
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.decode(publicKeyString));
        PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);
        return publicKey;
}

4.2 数字签名

数字签名：公钥数字签名，只有信息的发送者，才能发生他人无法伪造的一段数字串，类似于写在纸上的普通物理签名

阮一峰老师图解数字签名，解说的毁愈加的详细。

4.2.1 代码生成数字签名

运用Java生成数字签名的时分，会用到Signature这个类，Java的API是这么对它解释的。并且签名算法跟加密算法仍是有差异的常见的签名算法是sha256withrsa

根据API中的描绘，给得到一个私钥的数字签名分为三步

初始化 —>getInstance这儿的参数便是算法，常见的便是sha256withrsa—>initSign初始化的时分需求传入一个私钥
更新—->update(input.getBytes)，更新原文数据转化成字节数组更新到其间

签名—>sign办法，进行签名，回来字节数组。

public class SignatureDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { String a = “123”; String priPath = “a.pri”; String algorithm = “RSA”; PrivateKey privateKey = RSADemo.getPrivateKey(priPath, algorithm);

    getSignature(a,"sha256withrsa",privateKey);
}
private static String getSignature(String input, String algorithm, PrivateKey privateKey) throws Exception {
    Signature signature = Signature.getInstance(algorithm);
    signature.initSign(privateKey);
    signature.update(input.getBytes());
    byte[] sign = signature.sign();
    return Base64.encode(sign);
}

}

运转成果如下，把得到的签名文件打印出来了。

4.2.2 校验数字签名

psvm(){
 boolean b = verifySignature(a, "sha256withrsa", publicKey, signpriKey);
 System.out.println(b);
}
private static boolean verifySignature(String input, String algorithm, PublicKey publicKey, String signpriKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, SignatureException, Base64DecodingException {
       Signature signature = Signature.getInstance(algorithm);
       signature.initVerify(publicKey);//这儿是初始化校验
       signature.update(input.getBytes());
       return signature.verify(Base64.decode(signpriKey));
}

用私钥加密的数字签名，就要公钥来解密，所以校验的算法里传入的是公钥，跟私钥加密不同的当地在于initVerify是初始化校验，而不是签名的时分的initSign()办法，这儿参数传入的是publicKey也便是公钥。并且校验办法比签名办法多了参数便是，密文参数，需求得到原文和密文才能够进行校验。

运转成果如下，判断是共同的签名。Github链接

Java加密算法

1.基础知识

1.1暗码学的前史

1.1.1古典暗码学

1.1.2近代暗码学

1.1.3现代暗码学

1.2 ASCII编码

maven依赖

JavaDemo

charDemo

StringDemo

凯撒加密

CaesarDemo

凯撒解密

完好Demo代码

1.3 频率分析法

1.4 byte和bit的关系

代码示例

1.5 中文英文对应的字节

2.对称加密

2.1 DES

2.1.1 Cipher加密目标

2.1.2 DES代码示例

加密解密完好代码

2.2 Base64

2.3 toString()和new String()

2.4 AES

2.5 加密形式

2.5.1 ECB（电子暗码本）

2.5.2 CBC（暗码块链接）

2.6 填充形式

2.6.1 NoPadding

2.6.2 PKCS5Padding

代码示例

3.音讯摘要

完好案例

4.非对称加密

4.1 RSA

4.1.1 获取公钥私钥

4.1.2 运用私钥加密数据

4.1.3 运用公钥解密数据

4.1.4 保存公钥和私钥

4.1.5 抽取出加密解密办法

4.1.6 读取公钥私钥

4.2 数字签名

4.2.1 代码生成数字签名

4.2.2 校验数字签名

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