Java - пример криптографии с симметричным ключом
Криптография с симметричным ключом - это система шифрования, в которой один и тот же ключ используется для кодирования и декодирования данных. Безопасное распространение ключа - один из недостатков этого метода, но недостаток безопасности он выигрывает во временной сложности.
Всегда следует исходить из того, что алгоритмы шифрования общеизвестны и не полагаются на «безопасность через неизвестность». Самыми популярными симметричными алгоритмами являются DES, Triple-DES, AES, Blowfish, RC2, RC4 (ARCFOUR), RC5, RC6.
1. Пример использования криптографии с симметричным ключом
Ниже вы можете увидеть код приложения, которое использует криптографию с симметричным ключом для шифрования или дешифрования предварительно заданного каталога. Конструктор инициализируется паролем, длиной ключа и алгоритмом, который будет использоваться для шифра. Чтобы узнать больше о длинах ключей для каждого алгоритма, обратитесь кImport Limits on Cryptographic Algorithms.
Note
Если вы хотите узнать больше об алгоритмах шифрования, обратитесь кPerformance
Analysis of Data Encryption Algorithms: 2.5 Compared Algorithms
В этом примере мы используем AES, поскольку он считается серебряной накладкой между скоростью и безопасностью.
SymmetricKeyExample.java
package com.techfou.symmetric;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Arrays;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.swing.JOptionPane;
public class SymmetricKeyExample {
private SecretKeySpec secretKey;
private Cipher cipher;
public SymmetricKeyExample(String secret, int length, String algorithm)
throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException {
byte[] key = new byte[length];
key = fixSecret(secret, length);
this.secretKey = new SecretKeySpec(key, algorithm);
this.cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
}
private byte[] fixSecret(String s, int length) throws UnsupportedEncodingException {
if (s.length() < length) {
int missingLength = length - s.length();
for (int i = 0; i < missingLength; i++) {
s += " ";
}
}
return s.substring(0, length).getBytes("UTF-8");
}
public void encryptFile(File f)
throws InvalidKeyException, IOException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
System.out.println("Encrypting file: " + f.getName());
this.cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, this.secretKey);
this.writeToFile(f);
}
public void decryptFile(File f)
throws InvalidKeyException, IOException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
System.out.println("Decrypting file: " + f.getName());
this.cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, this.secretKey);
this.writeToFile(f);
}
public void writeToFile(File f) throws IOException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
FileInputStream in = new FileInputStream(f);
byte[] input = new byte[(int) f.length()];
in.read(input);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(f);
byte[] output = this.cipher.doFinal(input);
out.write(output);
out.flush();
out.close();
in.close();
}
public static void main(String[] args) {
File dir = new File("src/cryptodir");
File[] filelist = dir.listFiles();
SymmetricKeyExample ske;
try {
ske = new SymmetricKeyExample("!@#$MySecr3tPassw0rd", 16, "AES");
int choice = -2;
while (choice != -1) {
String[] options = { "Encrypt All", "Decrypt All", "Exit" };
choice = JOptionPane.showOptionDialog(null, "Select an option", "Options", 0,
JOptionPane.QUESTION_MESSAGE, null, options, options[0]);
switch (choice) {
case 0:
Arrays.asList(filelist).forEach(file -> {
try {
ske.encryptFile(file);
} catch (InvalidKeyException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException
| IOException e) {
System.err.println("Couldn't encrypt " + file.getName() + ": " + e.getMessage());
}
});
System.out.println("Files encrypted successfully");
break;
case 1:
Arrays.asList(filelist).forEach(file -> {
try {
ske.decryptFile(file);
} catch (InvalidKeyException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException
| IOException e) {
System.err.println("Couldn't decrypt " + file.getName() + ": " + e.getMessage());
}
});
System.out.println("Files decrypted successfully");
break;
default:
choice = -1;
break;
}
}
} catch (UnsupportedEncodingException ex) {
System.err.println("Couldn't create key: " + ex.getMessage());
} catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException e) {
System.err.println(e.getMessage());
}
}
}
Выход
Когда нажата кнопка «Зашифровать все».
Encrypting file: Hello world.docx Encrypting file: Hello world.pdf Encrypting file: Smiley.png Encrypting file: Text.txt Files encrypted successfully
Когда нажата кнопка «Расшифровать все».
Decrypting file: Hello world.docx Decrypting file: Hello world.pdf Decrypting file: Smiley.png Decrypting file: Text.txt Files decrypted successfully
Исходный текстовый файл.
src/Text.txt
This is a text file.
Текстовый файл зашифрован.
src/Text.txt
‡(?ê?z@ou7ÿ—pø"é³.Õ0Ò;jVi¶‚
Обратите внимание: перед запуском этого кода создается отдельный каталог с файлами только для целей этого примера. Загрузите приведенный ниже исходный код, если вы точно не знаете, что делаете.
2. Каталог проектов
