如何保证Android与服务器的DES加密保持一致

2021-12-10 11:16:19

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    在我们的应用程序涉及到比较敏感的数据的时候，我们通常会对数据进行简单的加密。在与服务器之间的数据交互中，除了可以使用post请求来增强数据的安全性之外，我们可以使用常见的加密算法，对数据进行加密。今天主要介绍的是DES加密算法。

    首先，DES属于一种对称的加密算法，所谓对称，就是说加密和解密使用的都是同一个密钥，那么在我们实际应用的时候，就是指服务器和客户端进行加密解密的时候，使用的是一个相同的密钥。除此之外，还有非对称加密算法，就是公钥私钥机制，这种方式可以被用来进行身份验证，这个以后再细说。    

    DES全称为Data EncryptionStandard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法，DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;Data为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

    下面是在Java或者是Android里面，进行DES加密的代码实现

[java] view plaincopy如何保证Android与服务器的DES加密保持一致如何保证Android与服务器的DES加密保持一致
  1. package com.qust.rollcallstudent.utils;  
  2.   
  3. import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;  
  4. import java.security.Key;  
  5. import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec;  
  6. import java.util.Locale;  
  7.   
  8. import javax.crypto.Cipher;  
  9. import javax.crypto.SecretKeyFactory;  
  10. import javax.crypto.spec.DESKeySpec;  
  11. import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;  
  12.   
  13. /** 
  14.  *  
  15.  * @ClassName: com.qust.rollcallstudent.utils.DESUtil 
  16.  * @Description: DES加密解密工具包 
  17.  * @author zhaokaiqiang 
  18.  * @date 2014-11-13 下午8:40:56 
  19.  *  
  20.  */  
  21. public class DESUtil {  
  22.   
  23.     public static final String ALGORITHM_DES = "DES/CBC/PKCS5Padding";  
  24.   
  25.     /** 
  26.      * DES算法，加密 
  27.      *  
  28.      * @param data 
  29.      *            待加密字符串 
  30.      * @param key 
  31.      *            加密私钥，长度不能够小于8位 
  32.      * @return 加密后的字节数组，一般结合Base64编码使用 
  33.      * @throws InvalidAlgorithmParameterException 
  34.      * @throws Exception 
  35.      */  
  36.     public static String encode(String key, String data) {  
  37.         if (data == null)  
  38.             return null;  
  39.         try {  
  40.             DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());  
  41.             SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");  
  42.             // key的长度不能够小于8位字节  
  43.             Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);  
  44.             Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);  
  45.             IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());  
  46.             AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;  
  47.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);  
  48.             byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());  
  49.             return byte2String(bytes);  
  50.         } catch (Exception e) {  
  51.             e.printStackTrace();  
  52.             return data;  
  53.         }  
  54.     }  
  55.   
  56.     /** 
  57.      * DES算法，解密 
  58.      *  
  59.      * @param data 
  60.      *            待解密字符串 
  61.      * @param key 
  62.      *            解密私钥，长度不能够小于8位 
  63.      * @return 解密后的字节数组 
  64.      * @throws Exception 
  65.      *             异常 
  66.      */  
  67.     public static String decode(String key, String data) {  
  68.         if (data == null)  
  69.             return null;  
  70.         try {  
  71.             DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());  
  72.             SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");  
  73.             // key的长度不能够小于8位字节  
  74.             Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);  
  75.             Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);  
  76.             IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());  
  77.             AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;  
  78.             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);  
  79.             return new String(cipher.doFinal(byte2hex(data.getBytes())));  
  80.         } catch (Exception e) {  
  81.             e.printStackTrace();  
  82.             return data;  
  83.         }  
  84.     }  
  85.   
  86.     /** 
  87.      * 二行制转字符串 
  88.      *  
  89.      * @param b 
  90.      * @return 
  91.      */  
  92.     private static String byte2String(byte[] b) {  
  93.         StringBuilder hs = new StringBuilder();  
  94.         String stmp;  
  95.         for (int n = 0; b != null && n < b.length; n++) {  
  96.             stmp = Integer.toHexString(b[n] & 0XFF);  
  97.             if (stmp.length() == 1)  
  98.                 hs.append('0');  
  99.             hs.append(stmp);  
  100.         }  
  101.         return hs.toString().toUpperCase(Locale.CHINA);  
  102.     }  
  103.   
  104.     /** 
  105.      * 二进制转化成16进制 
  106.      *  
  107.      * @param b 
  108.      * @return 
  109.      */  
  110.     private static byte[] byte2hex(byte[] b) {  
  111.         if ((b.length % 2) != 0)  
  112.             throw new IllegalArgumentException();  
  113.         byte[] b2 = new byte[b.length / 2];  
  114.         for (int n = 0; n < b.length; n += 2) {  
  115.             String item = new String(b, n, 2);  
  116.             b2[n / 2] = (byte) Integer.parseInt(item, 16);  
  117.         }  
  118.         return b2;  
  119.     }  
  120.   
  121. }  

    如果大家只是想用，就可以不用往下看了，下面开始说一些关于DES算法的细节。

    在上面的加密和解密的方法里面，我们在获取Cipher实例的时候，传入了一个字符串"DES/CBC/PKCS5Padding"，这三个参数是什么意思呢？

    实际上，这三个参数分别对应的是“算法/模式/填充”，也就是说我们要用DES算法进行加密，采用的是CBC模式，填充方式采用PKCS5Padding。

    除了CBC模式，还有ECB模式等，指的是不同的加密方式。

    那么CBC模式和ECB模式又有什么区别呢？


    ECB模式指的是电子密码本模式，是一种最古老,最简单的模式，将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同；然后每组都用相同的密钥加密, 比如DES算法, 如果最后一个分组长度不够64位,要补齐64位。这种模式的特点是：

    1.每次Key、明文、密文的长度都必须是64位；

    2.数据块重复排序不需要检测；

    3.相同的明文块(使用相同的密钥)产生相同的密文块，容易遭受字典攻击；

    4.一个错误仅仅会对一个密文块产生影响；

    

CBC模式指的是加密块链模式，与ECB模式最大的不同是加入了初始向量。下面的代码就是获取一个初始向量，

    IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());

    这种模式的特点是：

    1.每次加密的密文长度为64位(8个字节);

    2.当相同的明文使用相同的密钥和初始向量的时候CBC模式总是产生相同的密文;

    3.密文块要依赖以前的操作结果,所以，密文块不能进行重新排列;

    4.可以使用不同的初始化向量来避免相同的明文产生相同的密文,一定程度上抵抗字典攻击;

    5.一个错误发生以后,当前和以后的密文都会被影响;

    

    PKCS5Padding参数则是在说明当数据位数不足的时候要采用的数据补齐方式，也可以叫做数据填充方式。

    PKCS5Padding这种填充方式，具体来说就是“填充的数字代表所填字节的总数”

    比如说，差两个字节，就是######22，差5个字节就是###55555，这样根据最后一个自己就可以知道填充的数字和数量。

   

    介绍完DES的这些细节之后，我们就可以知道，在不同的平台上，只要能保证这几个参数的一致，就可以实现加密和解密的一致性。

    1.加密和解密的密钥一致

    2.采用CBC模式的时候，要保证初始向量一致

    3.采用相同的填充模式

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