Java 中的字符串加密362

在 Java 中加密字符串对于保护敏感数据免遭未经授权的访问至关重要。本文将深入探讨 Java 中的字符串加密，包括常用的技术、最佳实践以及常见的陷阱。

加密技术

Java 提供了多种加密技术，用于保护字符串数据：* 对称加密：使用相同的密钥进行加密和解密，例如 AES 和 DES。
* 非对称加密：使用不同的密钥进行加密和解密，例如 RSA 和 ECC。
* 哈希函数：将输入字符串转换为固定长度的"指纹"，例如 MD5 和 SHA-256。

对称加密

对称加密是加密字符串的最常见方法。它使用一个密钥对字符串进行加密，然后使用相同的密钥进行解密。Java Cryptography Architecture (JCA) 提供了以下对称加密算法：```java
import ;
import ;
import ;
public class SymmetricEncryption {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGen = ("AES");
byte[] key = ().getEncoded();
// 初始化加密器
Cipher cipher = ("AES/ECB/PKCS5Padding");
(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"));
// 加密字符串
String plaintext = "Hello World!";
byte[] ciphertext = (());
// 解密字符串
(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"));
String decryptedText = new String((ciphertext));
// 输出结果
("原字符串：" + plaintext);
("加密后：" + new String(ciphertext));
("解密后：" + decryptedText);
}
}
```

非对称加密

非对称加密使用一对密钥：一个公钥和一个私钥。公钥用于加密数据，而私钥用于解密数据。Java Cryptography Extension (JCE) 提供了以下非对称加密算法：```java
import ;
import ;
import ;
import ;
public class AsymmetricEncryption {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成密钥对
KeyPairGenerator keyGen = ("RSA");
KeyPair keyPair = ();
PublicKey publicKey = ();
PrivateKey privateKey = ();
// 加密字符串
String plaintext = "Hello World!";
byte[] ciphertext = encryptAsymmetric(plaintext, publicKey);
// 解密字符串
String decryptedText = decryptAsymmetric(ciphertext, privateKey);
// 输出结果
("原字符串：" + plaintext);
("加密后：" + new String(ciphertext));
("解密后：" + decryptedText);
}
private static byte[] encryptAsymmetric(String plaintext, PublicKey publicKey) {
try {
Cipher cipher = ("RSA/ECB/PKCS1Padding");
(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
return (());
} catch (Exception e) {
();
return null;
}
}
private static String decryptAsymmetric(byte[] ciphertext, PrivateKey privateKey) {
try {
Cipher cipher = ("RSA/ECB/PKCS1Padding");
(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
return new String((ciphertext));
} catch (Exception e) {
();
return null;
}
}
}
```

哈希函数

哈希函数将输入字符串转换为固定长度的"指纹"。哈希函数不可逆，这意味着无法从哈希值中恢复原始字符串。Java 安全性 API 提供了以下哈希函数：```java
import ;
public class Hashing {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建哈希函数
MessageDigest md = ("SHA-256");
// 哈希字符串
String plaintext = "Hello World!";
byte[] hash = (());
// 输出哈希值
("原字符串：" + plaintext);
("哈希值：" + new String(hash));
}
}
```

最佳实践* 使用强密钥：密钥的安全性对于加密的整体安全性至关重要。使用长的、随机的密钥，并定期更改它们。
* 盐化密钥：盐化密钥是为加密添加另一个随机值。这有助于防止彩虹表攻击。
* 避免使用硬编码的密钥：不要将密钥存储在源代码中或配置文件中。使用安全密钥存储来管理密钥。
* 使用框架：使用像 BouncyCastle 这样的加密框架可以简化加密和解密过程，并提供额外的安全功能。

常见的陷阱* 安全伪随机数生成器 (PRNG)：确保使用安全 PRNG 来生成密钥和盐。
* 输入验证：在加密之前验证输入字符串，以防止意外错误和异常。
* 异常处理：加密和解密过程可能会抛出异常。妥善处理这些异常，以防止信息泄露。
* 算法选择：根据加密需求仔细选择加密算法。某些算法比其他算法更适合特定任务。

2024-10-29

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