Java加密技能（五）

副标题#e#

接下来我们分析DH加密算法，一种适基于密钥一致协议的加密算法。

Diffie-Hellman算法(D-H算法)，密钥一致协议。是由公开密钥密码体制的奠基人Diffie和Hellman所提出的一种思想。简单的说就是允许两名用户在公开媒体上交换信息以生成"一致"的、可以共享的密钥。换句话说，就是由甲方产出一对密钥（公钥、私钥），乙方依照甲方公钥产生乙方密钥对（公钥、私钥）。以此为基线，作为数据传输保密基础，同时双方使用同一种对称加密算法构建本地密钥（SecretKey）对数据加密。这样，在互通了本地密钥（SecretKey）算法后，甲乙双方公开自己的公钥，使用对方的公钥和刚才产生的私钥加密数据，同时可以使用对方的公钥和自己的私钥对数据解密。不单单是甲乙双方两方，可以扩展为多方共享数据通讯，这样就完成了网络交互数据的安全通讯！该算法源于中国的同余定理——中国馀数定理。

流程分析：

1.甲方构建密钥对儿，将公钥公布给乙方，将私钥保留；双方约定数据加密算法；乙方通过甲方公钥构建密钥对儿，将公钥公布给甲方，将私钥保留。

2.甲方使用私钥、乙方公钥、约定数据加密算法构建本地密钥，然后通过本地密钥加密数据，发送给乙方加密后的数据；乙方使用私钥、甲方公钥、约定数据加密算法构建本地密钥，然后通过本地密钥对数据解密。

3.乙方使用私钥、甲方公钥、约定数据加密算法构建本地密钥，然后通过本地密钥加密数据，发送给甲方加密后的数据；甲方使用私钥、乙方公钥、约定数据加密算法构建本地密钥，然后通过本地密钥对数据解密。

Java加密技能（五）

#p#副标题#e#

通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）

Java代码

import　java.security.Key;


import　java.security.KeyFactory;
import　java.security.KeyPair;
import　java.security.KeyPairGenerator;
import　java.security.PublicKey;
import　java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import　java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import　java.util.HashMap;
import　java.util.Map;

import　javax.crypto.Cipher;
import　javax.crypto.KeyAgreement;
import　javax.crypto.SecretKey;
import　javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey;
import　javax.crypto.interfaces.DHPublicKey;
import　javax.crypto.spec.DHParameterSpec;

/**

*　DH安全编码组件 　

*

*　@author　梁栋

*　@version　1.0 　

*　@since　1.0 　

*/
public　abstract　class　DHCoder　extends　Coder　{

　　　public　static　final　String　ALGORITHM　=　"DH";
　　　/**

　　　　*　默认密钥字节数

　　　　*

　　　　*　<pre>

　　　　*　DH

　　　　*　Default　Keysize　1024

　　　　*　Keysize　must　be　a　multiple　of　64,　ranging　from　512　to　1024　(inclusive).

　　　　*　</pre>

　　　　*/

　　　private　static　final　int　KEY_SIZE　=　1024;
　　　/**

　　　　*　DH加密下需要一种对称加密算法对数据加密，这里我们使用DES，也可以使用其他对称加密算法。

　　　　*/

　　　public　static　final　String　SECRET_ALGORITHM　=　"DES";

　　　private　static　final　String　PUBLIC_KEY　=　"DHPublicKey";

　　　private　static　final　String　PRIVATE_KEY　=　"DHPrivateKey";
　　　/**

　　　　*　初始化甲方密钥

　　　　*

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　Map<String,　Object>　initKey()　throws　Exception　{

　　　　　　　KeyPairGenerator　keyPairGenerator　=　KeyPairGenerator 　　

　　　　　　　　　　　　　　　.getInstance(ALGORITHM);

　　　　　　　keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);
　　　　　　　KeyPair　keyPair　=　keyPairGenerator.generateKeyPair();
　　　　　　　//　甲方公钥

　　　　　　　DHPublicKey　publicKey　=　(DHPublicKey)　keyPair.getPublic();
　　　　　　　//　甲方私钥

　　　　　　　DHPrivateKey　privateKey　=　(DHPrivateKey)　keyPair.getPrivate();
　　　　　　　Map<String,　Object>　keyMap　=　new　HashMap<String,　Object>(2);
　　　　　　　keyMap.put(PUBLIC_KEY,　publicKey);

　　　　　　　keyMap.put(PRIVATE_KEY,　privateKey);

　　　　　　　return　keyMap;

　　　}
　　　/**

　　　　*　初始化乙方密钥

　　　　*

　　　　*　@param　key

　　　　*　　　　　　　　　　　　甲方公钥

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　Map<String,　Object>　initKey(String　key)　throws　Exception　{

　　　　　　　//　解析甲方公钥

　　　　　　　byte[]　keyBytes　=　decryptBASE64(key);

　　　　　　　X509EncodedKeySpec　x509KeySpec　=　new　X509EncodedKeySpec(keyBytes);

　　　　　　　KeyFactory　keyFactory　=　KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);

　　　　　　　PublicKey　pubKey　=　keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
　　　　　　　//　由甲方公钥构建乙方密钥

　　　　　　　DHParameterSpec　dhParamSpec　=　((DHPublicKey)　pubKey).getParams();
　　　　　　　KeyPairGenerator　keyPairGenerator　=　KeyPairGenerator 　　

　　　　　　　　　　　　　　　.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());

　　　　　　　keyPairGenerator.initialize(dhParamSpec);
　　　　　　　KeyPair　keyPair　=　keyPairGenerator.generateKeyPair();
　　　　　　　//　乙方公钥

　　　　　　　DHPublicKey　publicKey　=　(DHPublicKey)　keyPair.getPublic();
　　　　　　　//　乙方私钥

　　　　　　　DHPrivateKey　privateKey　=　(DHPrivateKey)　keyPair.getPrivate();
　　　　　　　Map<String,　Object>　keyMap　=　new　HashMap<String,　Object>(2);
　　　　　　　keyMap.put(PUBLIC_KEY,　publicKey);

　　　　　　　keyMap.put(PRIVATE_KEY,　privateKey);
　　　　　　　return　keyMap;

　　　}
　　　/**

　　　　*　加密<br>

　　　　*

　　　　*　@param　data

　　　　*　　　　　　　　　　　　待加密数据

　　　　*　@param　publicKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　甲方公钥

　　　　*　@param　privateKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　乙方私钥

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　byte[]　encrypt(byte[]　data,　String　publicKey,

　　　　　　　　　　　String　privateKey)　throws　Exception　{
　　　　　　　//　生成本地密钥

　　　　　　　SecretKey　secretKey　=　getSecretKey(publicKey,　privateKey);
　　　　　　　//　数据加密

　　　　　　　Cipher　cipher　=　Cipher.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

　　　　　　　cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,　secretKey);
　　　　　　　return　cipher.doFinal(data);

　　　}
　　　/**

　　　　*　解密<br>

　　　　*

　　　　*　@param　data

　　　　*　　　　　　　　　　　　待解密数据

　　　　*　@param　publicKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　乙方公钥

　　　　*　@param　privateKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　乙方私钥

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　byte[]　decrypt(byte[]　data,　String　publicKey,

　　　　　　　　　　　String　privateKey)　throws　Exception　{
　　　　　　　//　生成本地密钥

　　　　　　　SecretKey　secretKey　=　getSecretKey(publicKey,　privateKey);

　　　　　　　//　数据解密

　　　　　　　Cipher　cipher　=　Cipher.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

　　　　　　　cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,　secretKey);
　　　　　　　return　cipher.doFinal(data);

　　　}
　　　/**

　　　　*　构建密钥

　　　　*

　　　　*　@param　publicKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　公钥

　　　　*　@param　privateKey

　　　　*　　　　　　　　　　　　私钥

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　private　static　SecretKey　getSecretKey(String　publicKey,　String　privateKey)

　　　　　　　　　　　throws　Exception　{

　　　　　　　//　初始化公钥

　　　　　　　byte[]　pubKeyBytes　=　decryptBASE64(publicKey);
　　　　　　　KeyFactory　keyFactory　=　KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);

　　　　　　　X509EncodedKeySpec　x509KeySpec　=　new　X509EncodedKeySpec(pubKeyBytes);

　　　　　　　PublicKey　pubKey　=　keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
　　　　　　　//　初始化私钥

　　　　　　　byte[]　priKeyBytes　=　decryptBASE64(privateKey);
　　　　　　　PKCS8EncodedKeySpec　pkcs8KeySpec　=　new　PKCS8EncodedKeySpec(priKeyBytes);

　　　　　　　Key　priKey　=　keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
　　　　　　　KeyAgreement　keyAgree　=　KeyAgreement.getInstance(keyFactory

　　　　　　　　　　　　　　　.getAlgorithm());

　　　　　　　keyAgree.init(priKey);

　　　　　　　keyAgree.doPhase(pubKey,　true);
　　　　　　　//　生成本地密钥

　　　　　　　SecretKey　secretKey　=　keyAgree.generateSecret(SECRET_ALGORITHM);
　　　　　　　return　secretKey;

　　　}
　　　/**

　　　　*　取得私钥

　　　　*

　　　　*　@param　keyMap 　

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　String　getPrivateKey(Map<String,　Object>　keyMap)

　　　　　　　　　　　throws　Exception　{

　　　　　　　Key　key　=　(Key)　keyMap.get(PRIVATE_KEY);
　　　　　　　return　encryptBASE64(key.getEncoded());

　　　}
　　　/**

　　　　*　取得公钥

　　　　*

　　　　*　@param　keyMap 　

　　　　*　@return

　　　　*　@throws　Exception

　　　　*/

　　　public　static　String　getPublicKey(Map<String,　Object>　keyMap)

　　　　　　　　　　　throws　Exception　{

　　　　　　　Key　key　=　(Key)　keyMap.get(PUBLIC_KEY);
　　　　　　　return　encryptBASE64(key.getEncoded());

　　　}

}

#p#副标题#e#

再给出一个测试类：

#p#分页标题#e#

Java代码

import static org.junit.Assert.*;
import java.util.Map;
import org.junit.Test;
/** *//**
 *
 * @author 梁栋  http://www.bt285.cn http://www.feng123.com
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class DHCoderTest {
    @Test
    public void test() throws Exception {
        // 生成甲方密钥对儿
        Map<String, Object> aKeyMap = DHCoder.initKey();
        String aPublicKey = DHCoder.getPublicKey(aKeyMap);
        String aPrivateKey = DHCoder.getPrivateKey(aKeyMap);
        System.err.println("甲方公钥:\r" + aPublicKey);
        System.err.println("甲方私钥:\r" + aPrivateKey);
        // 由甲方公钥产生本地密钥对儿
        Map<String, Object> bKeyMap = DHCoder.initKey(aPublicKey);
        String bPublicKey = DHCoder.getPublicKey(bKeyMap);
        String bPrivateKey = DHCoder.getPrivateKey(bKeyMap);
        System.err.println("乙方公钥:\r" + bPublicKey);
        System.err.println("乙方私钥:\r" + bPrivateKey);
        String aInput = "abc ";
        System.err.println("原文: " + aInput);
        // 由甲方公钥，乙方私钥构建密文
        byte[] aCode = DHCoder.encrypt(aInput.getBytes(), aPublicKey,
                bPrivateKey);
        // 由乙方公钥，甲方私钥解密
        byte[] aDecode = DHCoder.decrypt(aCode, bPublicKey, aPrivateKey);
        String aOutput = (new String(aDecode));
        System.err.println("解密: " + aOutput);
        assertEquals(aInput, aOutput);
        System.err.println(" ===============反过来加密解密================== ");
        String bInput = "def ";
        System.err.println("原文: " + bInput);
        // 由乙方公钥，甲方私钥构建密文
        byte[] bCode = DHCoder.encrypt(bInput.getBytes(), bPublicKey,
                aPrivateKey);
        // 由甲方公钥，乙方私钥解密
        byte[] bDecode = DHCoder.decrypt(bCode, aPublicKey, bPrivateKey);
        String bOutput = (new String(bDecode));
        System.err.println("解密: " + bOutput);
        assertEquals(bInput, bOutput);
    }
}

#p#副标题#e#

控制台输出：

Console代码

#p#分页标题#e#

甲方公钥: MIHfMIGXBgkqhkiG9w0BAwEwgYkCQQD8poLOjhLKuibvzPcRDlJtsHiwXt7LzR60ogjzrhYXrgHz W5Gkfm32NBPF4S7QiZvNEyrNUNmRUb3EPuc3WS4XAkBnhHGyepz0TukaScUUfbGpqvJE8FpDTWSG kx0tFCcbnjUDC3H9c9oXkGmzLik1Yw4cIGI1TQ2iCmxBblC+eUykAgIBgANDAAJAdAWBVmIzqcko Ej6qFjLDL2+Y3FPq1iRbnOyOpDj71yKaK1K+FhTv04B0zy4DKcvAASV7/Gv0W+bgqdmffRkqrQ==


甲方私钥:

MIHRAgEAMIGXBgkqhkiG9w0BAwEwgYkCQQD8poLOjhLKuibvzPcRDlJtsHiwXt7LzR60ogjzrhYX

rgHzW5Gkfm32NBPF4S7QiZvNEyrNUNmRUb3EPuc3WS4XAkBnhHGyepz0TukaScUUfbGpqvJE8FpD

TWSGkx0tFCcbnjUDC3H9c9oXkGmzLik1Yw4cIGI1TQ2iCmxBblC+eUykAgIBgAQyAjACJRfy1LyR

eHyD+4Hfb+xR0uoIGR1oL9i9Nk6g2AAuaDPgEVWHn+QXID13yL/uDos=
乙方公钥:

MIHfMIGXBgkqhkiG9w0BAwEwgYkCQQD8poLOjhLKuibvzPcRDlJtsHiwXt7LzR60ogjzrhYXrgHz

W5Gkfm32NBPF4S7QiZvNEyrNUNmRUb3EPuc3WS4XAkBnhHGyepz0TukaScUUfbGpqvJE8FpDTWSG

kx0tFCcbnjUDC3H9c9oXkGmzLik1Yw4cIGI1TQ2iCmxBblC+eUykAgIBgANDAAJAVEYSfBA+I9nr

dWw3OBv475C+eBrWBBYqt0m6/eu4ptuDQHwV4MmUtKAC2wc2nNrdb1wmBhY1X8RnWkJ1XmdDbQ==
乙方私钥:

MIHSAgEAMIGXBgkqhkiG9w0BAwEwgYkCQQD8poLOjhLKuibvzPcRDlJtsHiwXt7LzR60ogjzrhYX

rgHzW5Gkfm32NBPF4S7QiZvNEyrNUNmRUb3EPuc3WS4XAkBnhHGyepz0TukaScUUfbGpqvJE8FpD

TWSGkx0tFCcbnjUDC3H9c9oXkGmzLik1Yw4cIGI1TQ2iCmxBblC+eUykAgIBgAQzAjEAqaZiCdXp

2iNpdBlHRaO9ir70wo2n32xNlIzIX19VLSPCDdeUWkgRv4CEj/8k+/yd

原文:　abc 解密:　abc 　 ===============反过来加密解密================== 原文:　def 解密:　def

如我所言，甲乙双方在获得对方公钥后可以对发送给对方的数据加密，同时也能对接收到的数据解密，达到了数据安全通信的目的！

关键字：