常用加密解密算法【RSA、AES、DES、MD5】介绍和使用

为了防止我们的数据泄露，我们往往会对数据进行加密，特别是敏感数据，我们要求的安全性更高。下面将介绍几种常用的加密算法使用。这些算法的加密对象都是基于二进制数据，如果要加密字符串就使用统一编码（如：utf8）进行编码后加密。

1.摘要算法

常用的摘要算法有MD5,SHA1。摘要算法是一个不可逆过程，就是无论多大数据，经过算法运算后都是生成固定长度的数据,一般结果使用16进制进行显示。
MD5和SHA1的区别：MD5结果是128位摘要，SHa1是160位摘要。那么MD5的速度更快，而SHA1的强度更高。

下面统一使用MD5算法进行说明，SHA1类似。
主要用途有：验证消息完整性，安全访问认证，数据签名。

• 消息完整性：由于每一份数据生成的MD5值不一样，因此发送数据时可以将数据和其MD5值一起发送，然后就可以用MD5验证数据是否丢失、修改。
• 安全访问认证：这是使用了算法的不可逆性质，（就是无法从MD5值中恢复原数据）对账号登陆的密码进行MD5运算然后保存，这样可以保证除了用户之外，即使数据库管理人员都无法得知用户的密码。
• 数字签名：这是结合非对称加密算法和CA证书的一种使用场景。

一般破解方法：字典法，就是将常用密码生成MD5值字典，然后反向查找达到破解目的，因此建议使用强密码。

MD5的使用—对文件进行摘要。

    //对文件进行MD5摘要
    public static String getMD5(String path){

        String pathName = path;
        String md5= "";
        try {
            File file = new File(pathName);
            FileInputStream ins = new FileInputStream(file);
            FileChannel ch = ins.getChannel();
            MappedByteBuffer byteBuffer = ch.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0,file.length());       
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            md.update(byteBuffer);
            ins.close();
            md5 = toHexString(md.digest());
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return md5;
    }

    //以16进制编码进行输出
    final static char hex[] = {
  '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'};
    public static String toHexString(byte[] tmp){
        String s;
        char str[] = new char[tmp.length*2];
        int k =0;
        for (int i = 0; i < tmp.length; i++) {
            byte byte0 = tmp[i];
            str[k++] = hex[byte0>>>4&0xf];
            str[k++] = hex[byte0&0xf];
        }
        s=new String(str);
        return s;
    }

SHA1的使用

    //对文件进行SHA1摘要
    public static String getSHA1(String path){
        String pathName = path;
        String sha1= "";
        try {
            File file = new File(pathName);
            FileInputStream ins = new FileInputStream(file);
            FileChannel ch = ins.getChannel();
            MappedByteBuffer byteBuffer = ch.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0,file.length());       
            MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            sha.update(byteBuffer);
            ins.close();
            sha1 = toHexString(sha.digest());
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return sha1;
    }

可以发现我们的关键代码就是

    MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
    sha.update(byteBuffer);
    ins.close();
    byte[] r = sha.digest());

只是不同的算法初始化时不同罢了。MessageDigest.getInstance("SHA-1")
另外还可以使用

DigestUtils.sha1(data)；
DigestUtils.md5Hex(data)；

上面实现使用的是Apache下面的一个加解密开发包commons-codec
官方地址为：http://commons.apache.org/codec/
官方下载地址：http://commons.apache.org/codec/download_codec.cgi

2.对称加密算法

对称加密算法只是为了区分非对称加密算法。其中鲜明的特点是对称加密是加密解密使用相同的密钥，而非对称加密加密和解密时使用的密钥不一样。对于大部分情况我们都使用对称加密，而对称加密的密钥交换时使用非对称加密，这有效保护密钥的安全。非对称加密加密和解密密钥不同，那么它的安全性是无疑最高的，但是它加密解密的速度很慢，不适合对大数据加密。而对称加密加密速度快，因此混合使用最好。
常用的对称加密算法有：AES和DES.

• DES：比较老的算法，一共有三个参数入口（原文，密钥，加密模式）。而3DES只是DES的一种模式，是以DES为基础更安全的变形，对数据进行了三次加密，也是被指定为AES的过渡算法。
• AES:高级加密标准，新一代标准，加密速度更快，安全性更高（不用说优先选择）

AES的使用

AES密钥长度可以选择128位【16字节】，192位【24字节】和256位【32字节】密钥（其他不行，因此别乱设密码哦）。

    /**使用AES对字符串加密
     * @par