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Java加密解密基础教程详解

2025-09-04 11:41:52 0浏览收藏

Java基础加密解密是保障数据安全的关键技术。本文详细介绍了如何在Java中实现加密解密，重点讲解了对称加密算法AES、非对称加密算法RSA以及哈希算法SHA的应用场景和实现方法。通过代码示例，展示了AES加密解密的基本流程，包括密钥生成、Cipher对象初始化和Base64编码转换。同时，强调了数据安全不仅限于加密解密，还包括数据校验、权限控制、SQL注入防御、XSS防御和会话管理等多个方面。此外，本文还提供了密钥安全存储的建议，包括避免硬编码、使用KMS、加密存储、限制访问权限和定期更换密钥，旨在帮助开发者构建更安全可靠的Java应用。

Java实现加密解密的核心是选择合适的算法并正确使用，1. 对称加密如AES适合大量数据加密，2. 非对称加密如RSA适合密钥交换和小数据加密，3. 哈希算法如SHA用于数据完整性校验；除加密外，还需进行数据校验、权限控制、SQL注入防御、XSS防御和会话管理；密钥应避免硬编码，建议使用KMS、加密存储、访问控制和定期轮换以确保安全，最终需综合多种措施保障数据安全。

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Java实现简单加密解密，核心在于选择合适的加密算法并正确使用。常见的对称加密算法如AES，非对称加密算法如RSA，以及哈希算法如MD5和SHA系列，都能在Java中找到相应的实现。数据安全不仅是加密解密，还包括数据校验、权限控制等多个方面。

解决方案

Java提供了丰富的API来实现加密解密。以下是一个使用AES对称加密算法进行加密解密的简单示例：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;

public class AESUtil {

    private static final String ALGORITHM = "AES";

    /**
     * 生成密钥
     * @return
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     */
    public static SecretKey generateKey() throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        keyGenerator.init(128, new SecureRandom()); // 可以调整密钥长度
        return keyGenerator.generateKey();
    }

    /**
     * 加密
     * @param data  待加密数据
     * @param secretKey 密钥
     * @return  加密后的数据
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String data, SecretKey secretKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] encryptedByte = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedByte);
    }

    /**
     * 解密
     * @param encryptedData 加密后的数据
     * @param secretKey 密钥
     * @return  解密后的数据
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String encryptedData, SecretKey secretKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] decryptedByte = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedByte);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SecretKey secretKey = generateKey();
        String data = "Hello, world!";
        String encryptedData = encrypt(data, secretKey);
        String decryptedData = decrypt(encryptedData, secretKey);

        System.out.println("原始数据: " + data);
        System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
        System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
    }
}

这段代码展示了AES加密解密的基本流程。关键点在于密钥的生成、Cipher对象的初始化以及Base64编码的使用，用于将二进制数据转换为字符串，方便传输和存储。