1. 引言

在軟件開發(fā)中，數(shù)據(jù)的安全性是一個重要的考慮因素。為了保護(hù)敏感數(shù)據(jù)，我們經(jīng)常需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密操作。為了簡化加密解密操作，提高開發(fā)效率，我們可以使用一個常用的加密解密工具類。本文將介紹一個常用的 Java 加密解密工具類，并提供詳細(xì)的使用說明和示例。

2. 工具類介紹

工具類的名稱：EncryptionUtil

工具類的功能：提供常用的加密解密方法，包括對稱加密、非對稱加密、哈希算法等。

3. 工具類示例及使用說明

以下是 EncryptionUtil 工具類的代碼示例：

package csdn;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
/**
 * @author fanmengze
 * @date 2023/11/13 21:59
 **/
public class EncryptionUtil {

    /**
     * 生成AES密鑰
     *
     * @param password 密碼
     * @return 密鑰
     * @throws NoSuchAlgorithmException 密鑰生成算法不支持異常
     */
    private static SecretKey generateAESKey(String password) throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGenerator.init(128);
        byte[] passwordBytes = password.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
        byte[] keyBytes = digest.digest(passwordBytes);
        return new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
    }

    /**
     * 對稱加密算法AES加密
     *
     * @param plaintext 明文
     * @param password  密碼
     * @return 加密后的密文
     * @throws Exception 加密異常
     */
    public static String encryptWithAES(String plaintext, String password) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        SecretKey secretKey = generateAESKey(password);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    /**
     * 對稱加密算法AES解密
     *
     * @param ciphertext 密文
     * @param password   密碼
     * @return 解密后的明文
     * @throws Exception 解密異常
     */
    public static String decryptWithAES(String ciphertext, String password) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        SecretKey secretKey = generateAESKey(password);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext));
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }

    /**
     * 生成RSA密鑰對
     *
     * @return 密鑰對
     * @throws NoSuchAlgorithmException 密鑰生成算法不支持異常
     */
    public static KeyPair generateRSAKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        keyPairGenerator.initialize(2048);
        return keyPairGenerator.generateKeyPair();
    }

    /**
     * 獲取RSA公鑰的Base64編碼字符串
     *
     * @return RSA公鑰Base64編碼字符串
     */
    public static String getRSAPublicKeyString(PublicKey publicKey) {
        KeyFactory keyFactory;
        try {
            keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKey.getEncoded());
            return Base64.getEncoder().encodeToString(keyFactory.generatePublic(publicKeySpec).getEncoded());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 根據(jù)Base64編碼的字符串還原為RSA公鑰
     *
     * @param publicKeyString RSA公鑰Base64編碼字符串
     * @return RSA公鑰
     */
    public static PublicKey getPublicKey(String publicKeyString) {
        try {
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(publicKeyString));
            return keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 獲取RSA私鑰的Base64編碼字符串
     *
     * @return RSA私鑰Base64編碼字符串
     */
    public static String getRSAPrivateKeyString(PrivateKey privateKey) {
        KeyFactory keyFactory;
        try {
            keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            PKCS8EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey.getEncoded());
            return Base64.getEncoder().encodeToString(keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec).getEncoded());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 根據(jù)Base64編碼的字符串還原為RSA私鑰
     *
     * @param privateKeyString RSA私鑰Base64編碼字符串
     * @return RSA私鑰
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String privateKeyString) {
        try {
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            PKCS8EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(privateKeyString));
            return keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     * 非對稱加密算法RSA加密
     *
     * @param plaintext 明文
     * @param publicKey 公鑰
     * @return 加密后的密文
     * @throws Exception 加密異常
     */
    public static String encryptWithRSA(String plaintext, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        KeyPair keyPair = generateRSAKeyPair();
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    /**
     * 非對稱加密算法RSA解密
     *
     * @param ciphertext 密文
     * @param privateKey 私鑰
     * @return 解密后的明文
     * @throws Exception 解密異常
     */
    public static String decryptWithRSA(String ciphertext, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        KeyPair keyPair = generateRSAKeyPair();
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext));
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }

    /**
     * 哈希算法SHA-256
     *
     * @param plaintext 明文
     * @return 哈希值
     * @throws NoSuchAlgorithmException 哈希算法不支持異常
     */
    public static String hashWithSHA256(String plaintext) throws NoSuchAlgorithmException {
        MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
        byte[] hashBytes = digest.digest(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return bytesToHex(hashBytes);
    }

    /**
     * 將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符串
     *
     * @param bytes 字節(jié)數(shù)組
     * @return 十六進(jìn)制字符串
     */
    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            String hex = Integer.toHexString(0xFF & b);
            if (hex.length() == 1) {
                sb.append('0');
            }
            sb.append(hex);
        }
        return sb.toString();
    }

    /**
     * Base64 編碼
     *
     * @param plainText 內(nèi)容
     * @return 十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String encodeBase64(String plainText) {
        byte[] plainBytes = plainText.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        return Base64.getEncoder().encodeToString(plainBytes);
    }

    /**
     * Base64 解碼
     *
     * @param base64Text 十六進(jìn)制字符串
     * @return 內(nèi)容
     */
    public static String decodeBase64(String base64Text) {
        byte[] base64Bytes = Base64.getDecoder().decode(base64Text);
        return new String(base64Bytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }
}

4. 結(jié)論

通過使用上述的 EncryptionUtil 工具類，我們可以方便地進(jìn)行常見的加密解密操作，提高開發(fā)效率。

通過合理的使用示例和詳細(xì)的注釋，開發(fā)人員可以快速掌握該工具類的使用方法，并在實際項目中應(yīng)用它。

以下是 EncryptionUtil 工具類的使用示例：

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // AES 對稱加密示例
            String plaintext = "Hello, world!";
            String password = "secretPassword";
            // AES 加密
            String encryptedAES = EncryptionUtil.encryptWithAES(plaintext, password);
            System.out.println("AES Encrypted: " + encryptedAES);
            // AES 解密
            String decryptedAES = EncryptionUtil.decryptWithAES(encryptedAES, password);
            System.out.println("AES Decrypted: " + decryptedAES);


            // RSA 非對稱加密示例
            String plaintextRSA = "Hello, RSA!";
            // 生成RSA密鑰對
            KeyPair keyPair = EncryptionUtil.generateRSAKeyPair();
            // RSA 加密
            String encryptedRSA = EncryptionUtil.encryptWithRSA(plaintextRSA, keyPair.getPublic());
            System.out.println("RSA Encrypted: " + encryptedRSA);
            // RSA 解密
            String decryptedRSA = EncryptionUtil.decryptWithRSA(encryptedRSA, keyPair.getPrivate());
            System.out.println("RSA Decrypted: " + decryptedRSA);
            // 補充 公鑰/私鑰字符串獲取
            String publicKeyString = EncryptionUtil.getRSAPublicKeyString(keyPair.getPublic());
            System.out.println("RSA publicKeyString: " + publicKeyString);
            String privateKeyString = EncryptionUtil.getRSAPrivateKeyString(keyPair.getPrivate());
            System.out.println("RSA privateKeyString: " + privateKeyString);
            // 補充 公鑰/私鑰還原
            PublicKey publicKey = EncryptionUtil.getPublicKey(publicKeyString);
            PrivateKey privateKey = EncryptionUtil.getPrivateKey(privateKeyString);


            // 哈希算法示例
            String plaintextHash = "Hello Hash!";
            String hashValue = EncryptionUtil.hashWithSHA256(plaintextHash);
            System.out.println("SHA-256 Hash: " + hashValue);

            // Base64 編碼解碼示例
            // Base64 編碼
            String base64Text = EncryptionUtil.encodeBase64("Hello Base64!");
            System.out.println("Base64 Encoded: " + base64Text);
            // Base64 解碼
            String decodedText = EncryptionUtil.decodeBase64(base64Text);
            System.out.println("Base64 Decoded: " + decodedText);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以上是關(guān)于常用的加密解密工具類的詳細(xì)介紹及使用示例。希望本文對你在日常開發(fā)中的加密解密需求有所幫助。如果你有任何問題或建議，歡迎在下方留言。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-781984.html

到了這里，關(guān)于Java常用的加密解密工具類的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！