「java置换加密」置换加密算法的解密

本篇文章给大家谈谈java置换加密，以及置换加密算法的解密对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览：

• 1、java最常用的几种加密算法
• 2、Java软件如何加密
• 3、如何使用java对密码加密 加密方式aes
• 4、java加密

java最常用的几种加密算法

简单的Java加密算法有：

第一种. BASE

Base是网络上最常见的用于传输Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC～RFC，上面有MIME的详细规范。Base编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base来将一个较长的唯一标识符（一般为-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

第二种. MD

MD即Message-Digest Algorithm （信息-摘要算法），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD的前身有MD、MD和MD。

MD算法具有以下特点：

压缩性：任意长度的数据，算出的MD值长度都是固定的。

容易计算：从原数据计算出MD值很容易。

抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改个字节，所得到的MD值都有很大区别。

弱抗碰撞：已知原数据和其MD值，想找到一个具有相同MD值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

强抗碰撞：想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD值，是非常困难的。

MD的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。除了MD以外，其中比较有名的还有sha-、RIPEMD以及Haval等。

第三种.SHA

安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）主要适用于数字签名标准（Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于^位的消息，SHA会产生一个位的消息摘要。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说是对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

SHA-与MD的比较

因为二者均由MD导出，SHA-和MD彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：

对强行攻击的安全性：最显著和最重要的区别是SHA-摘要比MD摘要长 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD是^数量级的操作，而对SHA-则是^数量级的操作。这样，SHA-对强行攻击有更大的强度。

对密码分析的安全性：由于MD的设计，易受密码分析的攻击，SHA-显得不易受这样的攻击。

速度：在相同的硬件上，SHA-的运行速度比MD慢。

第四种.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

Java软件如何加密

Cipher c=Cipher.getInstance("AES");

c.init(c.ENCRYPT_MODE,new SecretKeySpec("1111111111111111".getBytes(),"AES"));

FileOutputStream fos=new FileOutputStream("./1.dat");

fos.write(c.doFinal("我神不是人啊~~".getBytes()));

c.init(c.DECRYPT_MODE,new SecretKeySpec("1111111111111111".getBytes(),"AES"));

FileInputStream fin=new FileInputStream("./1.dat");

byte b[]=new byte[1024];

System.out.println(new String(c.doFinal(b,0,fin.read(b))));

如何使用java对密码加密 加密方式aes

Java有相关的实现类：具体原理如下

对于任意长度的明文，AES首先对其进行分组，每组的长度为128位。分组之后将分别对每个128位的明文分组进行加密。

对于每个128位长度的明文分组的加密过程如下：

（1）将128位AES明文分组放入状态矩阵中。

（2）AddRoundKey变换：对状态矩阵进行AddRoundKey变换，与膨胀后的密钥进行异或操作（密钥膨胀将在实验原理七中详细讨论）。

（3）10轮循环：AES对状态矩阵进行了10轮类似的子加密过程。前9轮子加密过程中，每一轮子加密过程包括4种不同的变换，而最后一轮只有3种变换，前9轮的子加密步骤如下：

● SubBytes变换：SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换；

● ShiftRows变换：ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位；

● MixColumns变换：MixColumns变换对状态矩阵的列进行变换；

● AddRoundKey变换：AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作。

最后一轮的子加密步骤如下：

● SubBytes变换：SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换；

● ShiftRows变换：ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位；

● AddRoundKey变换：AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作；

（4）经过10轮循环的状态矩阵中的内容就是加密后的密文。

AES的加密算法的伪代码如下。

在AES算法中，AddRoundKey变换需要使用膨胀后的密钥，原始的128位密钥经过膨胀会产生44个字（每个字为32位）的膨胀后的密钥，这44个字的膨胀后的密钥供11次AddRoundKey变换使用，一次AddRoundKey使用4个字（128位）的膨胀后的密钥。

三．AES的分组过程

对于任意长度的明文，AES首先对其进行分组，分组的方法与DES相同，即对长度不足的明文分组后面补充0即可，只是每一组的长度为128位。

AES的密钥长度有128比特，192比特和256比特三种标准，其他长度的密钥并没有列入到AES联邦标准中，在下面的介绍中，我们将以128位密钥为例。

四．状态矩阵

状态矩阵是一个4行、4列的字节矩阵，所谓字节矩阵就是指矩阵中的每个元素都是一个1字节长度的数据。我们将状态矩阵记为State，State中的元素记为Sij，表示状态矩阵中第i行第j列的元素。128比特的明文分组按字节分成16块，第一块记为“块0”，第二块记为“块1”，依此类推，最后一块记为“块15”，然后将这16块明文数据放入到状态矩阵中，将这16块明文数据放入到状态矩阵中的方法如图2-2-1所示。

块0

块4

块8

块12

块1

块5

块9

块13

块2

块6

块10

块14

块3

块7

块11

块15

图2-2-1 将明文块放入状态矩阵中

五．AddRoundKey变换

状态矩阵生成以后，首先要进行AddRoundKey变换，AddRoundKey变换将状态矩阵与膨胀后的密钥进行按位异或运算，如下所示。

其中，c表示列数，数组W为膨胀后的密钥，round为加密轮数，Nb为状态矩阵的列数。

它的过程如图2-2-2所示。

图2-2-2 AES算法AddRoundKey变换

六．10轮循环

经过AddRoundKey的状态矩阵要继续进行10轮类似的子加密过程。前9轮子加密过程中，每一轮要经过4种不同的变换，即SubBytes变换、ShiftRows变换、MixColumns变换和AddRoundKey变换，而最后一轮只有3种变换，即SubBytes变换、ShiftRows变换和AddRoundKey变换。AddRoundKey变换已经讨论过，下面分别讨论余下的三种变换。

1．SubBytes变换

SubBytes是一个独立作用于状态字节的非线性变换，它由以下两个步骤组成：

（1）在GF（28）域，求乘法的逆运算，即对于α∈GF（28）求β∈GF（28），使αβ =βα = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）。

（2）在GF（28）域做变换，变换使用矩阵乘法，如下所示：

由于所有的运算都在GF（28）域上进行，所以最后的结果都在GF（28）上。若g∈GF（28）是GF（28）的本原元素，则对于α∈GF（28），α≠0，则存在

β ∈ GF（28），使得：

β = gαmod（x8 + x4 + x3 + x + 1）

由于g255 = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）

所以g255-α = β-1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）

根据SubBytes变换算法，可以得出SubBytes的置换表，如表2-2-1所示，这个表也叫做AES的S盒。该表的使用方法如下：状态矩阵中每个元素都要经过该表替换，每个元素为8比特，前4比特决定了行号，后4比特决定了列号，例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。

表2-2-1 AES的SubBytes置换表

它的变换过程如图2-2-3所示。

图2-2-3 SubBytes变换

AES加密过程需要用到一些数学基础，其中包括GF(2)域上的多项式、GF（28）域上的多项式的计算和矩阵乘法运算等，有兴趣的同学请参考相关的数学书籍。

2．ShiftRows变换

ShiftRows变换比较简单，状态矩阵的第1行不发生改变，第2行循环左移1字节，第3行循环左移2字节，第4行循环左移3字节。ShiftRows变换的过程如图2-2-4所示。

图2-2-4 AES的ShiftRows变换

3．MixColumns变换

在MixColumns变换中，状态矩阵的列看作是域GF（28）的多项式，模(x4＋1)乘以c（x）的结果：

c(x)＝(03)x3＋(01)x2+(01)x+(02)

这里(03)为十六进制表示，依此类推。c(x)与x4＋1互质，故存在逆：

d(x)=(0B)x3＋(0D)x2＋(0G)x＋(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4＋1)。

设有：

它的过程如图2-2-5所示。

图2-2-5 AES算法MixColumns变换

七．密钥膨胀

在AES算法中，AddRoundKey变换需要使用膨胀后的密钥，膨胀后的密钥记为子密钥，原始的128位密钥经过膨胀会产生44个字（每个字为32位）的子密钥，这44个字的子密钥供11次AddRoundKey变换使用，一次AddRoundKey使用4个字（128位）的膨胀后的密钥。

密钥膨胀算法是以字为基础的（一个字由4个字节组成，即32比特）。128比特的原始密钥经过膨胀后将产生44个字的子密钥，我们将这44个密钥保存在一个字数组中，记为W[44]。128比特的原始密钥分成16份，存放在一个字节的数组：Key[0]，Key[1]……Key[15]中。

在密钥膨胀算法中，Rcon是一个10个字的数组，在数组中保存着算法定义的常数，分别为：

Rcon[0] = 0x01000000

Rcon[1] = 0x02000000

Rcon[2] = 0x04000000

Rcon[3] = 0x08000000

Rcon[4] = 0x10000000

Rcon[5] = 0x20000000

Rcon[6] = 0x40000000

Rcon[7] = 0x80000000

Rcon[8] = 0x1b000000

Rcon[9] = 0x36000000

另外，在密钥膨胀中包括其他两个操作RotWord和SubWord，下面对这两个操作做说明：

RotWord( B0,B1,B2,B3 )对4个字节B0,B1,B2,B3进行循环移位，即

RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )

SubWord( B0,B1,B2,B3 )对4个字节B0,B1,B2,B3使用AES的S盒，即

SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B’0,B’1,B’2,B’3 )

其中，B’i = SubBytes（Bi），i = 0,1,2,3。

密钥膨胀的算法如下：

八．解密过程

AES的加密和解密过程并不相同，首先密文按128位分组，分组方法和加密时的分组方法相同，然后进行轮变换。

AES的解密过程可以看成是加密过程的逆过程，它也由10轮循环组成，每一轮循环包括四个变换分别为InvShiftRows变换、InvSubBytes变换、InvMixColumns变换和AddRoundKey变换；

这个过程可以描述为如下代码片段所示：

九．InvShiftRows变换

InvShiftRows变换是ShiftRows变换的逆过程，十分简单，指定InvShiftRows的变换如下。

Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 r 4 and 0 ≤ c Nb

图2-2-6演示了这个过程。

图2-2-6 AES算法InvShiftRows变换

十．InvSubBytes变换

InvSubBytes变换是SubBytes变换的逆变换，利用AES的S盒的逆作字节置换，表2-2-2为InvSubBytes变换的置换表。

表2-2-2 InvSubBytes置换表

十一．InvMixColumns变换

InvMixColumns变换与MixColumns变换类似，每列乘以d(x)

d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)

下列等式成立：

( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)

上面的内容可以描述为以下的矩阵乘法：

十二．AddRoundKey变换

AES解密过程的AddRoundKey变换与加密过程中的AddRoundKey变换一样，都是按位与子密钥做异或操作。解密过程的密钥膨胀算法也与加密的密钥膨胀算法相同。最后状态矩阵中的数据就是明文。

java加密

可以的，但是对jar包直接加密，目前只支持J2SE，还不支持J2EE。更多的还是用混编器（java obfuscator）。下面是关于HASP的介绍。

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针对java加密防止反编译的解决方案

众所周知，java开发语言提供了很方便的开发平台，开发出来的程序很容易在不同的平台上被移植，现在越来越多的人使用它来开发软件，与.net语言并驾齐驱。

Java有它方便的一面，同时也给开发者带来了一个不小的烦恼，就是保护程序代码变得困难，因为java语言编译和代码执行的特殊性，目前，除了HASP外，还没有一个更好的解决办法或保护方案，但如果不采取有力的措施，则自己辛辛苦苦开发出来的程序很容易被人复制而据为己有，一般情况下，大多数的人都是用混编器（java obfuscator）来把开发出来的程序进行打乱，以想达到防止反编译的目的，但是，这种方法在网上很容易找到相关的软件来重新整理，那么这个混编器工具也只能控制一些本来就没有办法的人，而对于稍懂工具的人几乎是透明的，没有任何意义。再说硬件加密锁，大多数厂商提供的加密锁只能进行dll的连接或简单的api调用，只要简单地反编译，就很容易把api去掉，这样加密锁根本起不了作用，那到底是否还有更好的解决办法呢？

现提供2种解决办法：

1、以色列阿拉丁公司的HASP HL加密锁提供的外壳加密工具中，有一个叫做数据加密的功能，这个功能可以很好的防止反编译而去掉api的调用，大家知道：硬件加密锁的保护原理就是让加密过的软件和硬件紧密地连接在一起，调用不会轻易地被剔除，这样才能持久地保护您的软件不被盗版，同时，这种方式使用起来非常简单，很容易被程序员掌握，要对一个软件实现保护，大约只需几分钟的时间就可以了，下面简单介绍一下它的原理：

运用HASP HL的外壳工具先把java解释器进行加密，那么，如果要启动这个解释器就需要有特定的加密锁存在，然后，再运用外壳工具中的数据加密功能把java程序(CLASS或JAR包)当作一个数据文件来进行加密处理，生成新的java程序(CLASS或JAR包)，因为这个加密过程是在锁内完成的，并采用了128位的AES算法，这样，加密后的java程序，无论你采用什么样的反编译工具，都是无法反编译出来的。您的软件也只有被加密过的java解释器并有加密锁的情况下才能正常运行，如果没有加密锁，程序不能运行，从而达到真正保护您的软件的目的。

2、HASP HL提供专门针对java外壳加密工具，直接加密jar包，防止外编译，目前只支持J2SE，将来会进一步支持J2EE，如果情况适合则是最简单的方法。

关于java置换加密和置换加密算法的解密的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。