android 三種常用的加密方式

android應(yīng)用中常用的加密方式有三種：MD5,AES,RSA。在進(jìn)行實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一般是幾種加密方式配合使用，這樣加密效果會(huì)更好，被破解的概率會(huì)越小。下面我們就分別講一下三種加密方式的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

一、MD5

MD5本質(zhì)是一種散列函數(shù)，用以提供消息的完整性保護(hù)。

特點(diǎn)：

1.壓縮性：任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，算出的MD5值長(zhǎng)度都是固定的；

2.容易計(jì)算：從原數(shù)據(jù)計(jì)算出MD5值很容易；

3.抗修改性：對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行任何改動(dòng)，哪怕只修改1個(gè)字節(jié)，所得到的MD5值都有很大的區(qū)別；

4.強(qiáng)抗碰撞：已知原數(shù)據(jù)和其MD5值，想找到一個(gè)具有相同MD5值的數(shù)據(jù)（及偽造數(shù)據(jù)）是非常困難的；

5.不可逆：MD5理論上是不可逆的（但是現(xiàn)在已經(jīng)可以暴力破解了）。

使用場(chǎng)景：

1.驗(yàn)證密碼：只要算法不變，就能和服務(wù)器上的MD5匹配；

2.文件完整性的校驗(yàn)：當(dāng)下載一個(gè)文件時(shí)，服務(wù)器返回的信息包括這個(gè)文件的md5,在本地下載完畢時(shí)進(jìn)行md5加密，將兩個(gè)md5值進(jìn)行比較，如果一致則說(shuō)明文件完整沒(méi)有丟包現(xiàn)象。

工具類(lèi)代碼：

package comvoice.example.zhangbin.md5codedemo.utils;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.DigestInputStream;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

//MD5加密
public class MD5Utils {

    //加密字符串
    public String getMD5Code(String info){
        try {
            MessageDigest md5=MessageDigest.getInstance("MD5");
            md5.update(info.getBytes("utf-8"));
            byte[]encryption=md5.digest();
            StringBuffer stringBuffer=new StringBuffer();
            for(int i=0;i<encryption.length;i++){
                if(Integer.toHexString(0xff &encryption[i]).length()==1){
                    stringBuffer.append("0").append(Integer.toHexString(0xff&encryption[i]));
                }else {
                    stringBuffer.append(Integer.toHexString(0xff&encryption[i]));
                }
            }
            return stringBuffer.toString();
        } catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
    //加密文件
    public static String md5ForFile(File file){
        int buffersize = 1024;
        FileInputStream fis = null;
        DigestInputStream dis = null;

        try {
            //創(chuàng)建MD5轉(zhuǎn)換器和文件流
            MessageDigest messageDigest =MessageDigest.getInstance("MD5");
            fis = new FileInputStream(file);
            dis = new DigestInputStream(fis,messageDigest);

            byte[] buffer = new byte[buffersize];
            //DigestInputStream實(shí)際上在流處理文件時(shí)就在內(nèi)部就進(jìn)行了一定的處理
            while (dis.read(buffer) > 0);

            //通過(guò)DigestInputStream對(duì)象得到一個(gè)最終的MessageDigest對(duì)象。
            messageDigest = dis.getMessageDigest();

            // 通過(guò)messageDigest拿到結(jié)果，也是字節(jié)數(shù)組，包含16個(gè)元素
            byte[] array = messageDigest.digest();
            // 同樣，把字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換成字符串
            StringBuilder hex = new StringBuilder(array.length * 2);
            for (byte b : array) {
                if ((b & 0xFF) < 0x10){
                    hex.append("0");
                }
                hex.append(Integer.toHexString(b & 0xFF));
            }
            return hex.toString();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }

}

二、RSA加密

RSA加密算法是一種非對(duì)稱(chēng)加密算法，非對(duì)稱(chēng)加密算法需要兩個(gè)密鑰：公共密鑰和私有密鑰。公鑰和私鑰是配對(duì)的，用公鑰加密的數(shù)據(jù)只有配對(duì)的私鑰才能解密。

RSA對(duì)加密數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度有限制，一般為密鑰的長(zhǎng)度值-11，要加密較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，可以采用數(shù)據(jù)截取的方法，分段加密。

使用場(chǎng)景：

文件或數(shù)據(jù)在本地使用公鑰或私鑰加密，加密后的數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器，服務(wù)器使用同一套密鑰中的私鑰或者公鑰進(jìn)行解密。

package comvoice.example.zhangbin.md5codedemo.utils;

import android.util.Base64;

import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;

public class RSAUtils {
    //構(gòu)建Cipher實(shí)例時(shí)所傳入的的字符串，默認(rèn)為"RSA/NONE/PKCS1Padding"
    private static String sTransform = "RSA/NONE/PKCS1Padding";

    //進(jìn)行Base64轉(zhuǎn)碼時(shí)的flag設(shè)置，默認(rèn)為Base64.DEFAULT
    private static int sBase64Mode = Base64.DEFAULT;
    //初始化方法，設(shè)置參數(shù)
    public static void init(String transform,int base64Mode){
        sTransform = transform;
        sBase64Mode = base64Mode;
    }
    //產(chǎn)生密鑰對(duì)
    public static KeyPair generateRSAKeyPair(int keyLength){
        KeyPair keyPair=null;
        try {
            KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
            //設(shè)置密鑰長(zhǎng)度
            keyPairGenerator.initialize(keyLength);
            //產(chǎn)生密鑰對(duì)
            keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return keyPair;
    }

    /**
     * 加密或解密數(shù)據(jù)的通用的方法,srcData:待處理的數(shù)據(jù)；key:公鑰或者私鑰，mode指
     * 加密還是解密，值為Cipher.ENCRYPT_MODE或者Cipher.DECRYPT_MODE
     */
    public static byte[]processDAta(byte[]srcData, Key key,int mode){
        //用來(lái)保存處理的結(jié)果
        byte[]resultBytes=null;
        //構(gòu)建Cipher對(duì)象，需要傳入一個(gè)字符串，格式必須為"algorithm/mode/padding"或者"algorithm/",意為"算法/加密模式/填充方式"
        try {
            Cipher cipher=Cipher.getInstance("RSA/NONE/PKCS1Padding");
            //初始化Cipher,mode指定是加密還是解密，key為公鑰或密鑰
            cipher.init(mode,key);
            //處理數(shù)據(jù)
            resultBytes=cipher.doFinal(srcData);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return resultBytes;
    }
    //使用公鑰加密數(shù)據(jù)，結(jié)果用Base64轉(zhuǎn)碼
    public static String encryptDataByPublicKey(byte[]srcData, PublicKey publicKey){
        byte[]resultBytes=processDAta(srcData,publicKey,Cipher.ENCRYPT_MODE);
        return Base64.encodeToString(resultBytes,sBase64Mode);
    }
    //使用私鑰解密，結(jié)果用Base64轉(zhuǎn)碼
    public static byte[]decryptDataByPrivate(String encryptedData, PrivateKey privateKey){
        byte[]bytes=Base64.decode(encryptedData,sBase64Mode);
        return processDAta(bytes,privateKey,Cipher.DECRYPT_MODE);
    }

    //使用私鑰解密，返回解碼數(shù)據(jù)
    public static String decryptToStrByPrivate(String encryptedData,PrivateKey privateKey){
        return new String(decryptDataByPrivate(encryptedData,privateKey));
    }

}

三、AES加密

AES加密是一種高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)，是一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。它是一個(gè)對(duì)稱(chēng)密碼，就是說(shuō)加密和解密用相同的密鑰。WPA/WPA2經(jīng)常用的加密方式就是AES加密算法。

示意圖：


image.png

工具類(lèi)代碼：

package comvoice.example.zhangbin.md5codedemo.utils;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AESUtils3 {
    /*   算法/模式/填充 */
    private static final String CipherMode = "AES/ECB/PKCS5Padding";

    /*  創(chuàng)建密鑰  */
    private static SecretKeySpec createKey(String password) {
        byte[] data = null;
        if (password == null) {
            password = "";
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer(32);
        sb.append(password);
        while (sb.length() < 32) {
            sb.append("0");
        }
        if (sb.length() > 32) {
            sb.setLength(32);
        }

        try {
            data = sb.toString().getBytes("UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new SecretKeySpec(data, "AES");
    }

    /* 加密字節(jié)數(shù)據(jù)  */
    public static byte[] encrypt(byte[] content, String password) {
        try {
            SecretKeySpec key = createKey(password);
            System.out.println(key);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CipherMode);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /*加密(結(jié)果為16進(jìn)制字符串)  */
    public static String encrypt(String content, String password) {
        byte[] data = null;
        try {
            data = content.getBytes("UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        data = encrypt(data, password);
        String result = byte2hex(data);
        return result;
    }

    /*解密字節(jié)數(shù)組*/
    public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
        try {
            SecretKeySpec key = createKey(password);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CipherMode);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /*解密16進(jìn)制的字符串為字符串  */
    public static String decrypt(String content, String password) {
        byte[] data = null;
        try {
            data = hex2byte(content);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        data = decrypt(data, password);
        if (data == null) return null;
        String result = null;
        try {
            result = new String(data, "UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    /*字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)成16進(jìn)制字符串  */
    public static String byte2hex(byte[] b) { // 一個(gè)字節(jié)的數(shù)，
        StringBuffer sb = new StringBuffer(b.length * 2);
        String tmp = "";
        for (int n = 0; n < b.length; n++) {
            // 整數(shù)轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制表示
            tmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
            if (tmp.length() == 1) {
                sb.append("0");
            }
            sb.append(tmp);
        }
        return sb.toString().toUpperCase(); // 轉(zhuǎn)成大寫(xiě)
    }

    /*將hex字符串轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組 */
    private static byte[] hex2byte(String inputString) {
        if (inputString == null || inputString.length() < 2) {
            return new byte[0];
        }
        inputString = inputString.toLowerCase();
        int l = inputString.length() / 2;
        byte[] result = new byte[l];
        for (int i = 0; i < l; ++i) {
            String tmp = inputString.substring(2 * i, 2 * i + 2);
            result[i] = (byte) (Integer.parseInt(tmp, 16) & 0xFF);
        }
        return result;
    }
}
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