【Android工具类】如何保证Android与服务器的DES加密保持一致

2018-07-20 来源：open-open

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在我们的应用程序涉及到比较敏感的数据的时候，我们通常会对数据进行简单的加密。在与服务器之间的数据交互中，除了可以使用post请求来增强数据的安全性之外，我们可以使用常见的加密算法，对数据进行加密。今天主要介绍的是DES加密算法。

首先，DES属于一种对称的加密算法，所谓对称，就是说加密和解密使用的都是同一个密钥，那么在我们实际应用的时候，就是指服务器和客户端进行加密解密的时候，使用的是一个相同的密钥。除此之外，还有非对称加密算法，就是公钥私钥机制，这种方式可以被用来进行身份验证，这个以后再细说。

DES全称为Data EncryptionStandard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法，DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;Data为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

下面是在Java或者是Android里面，进行DES加密的代码实现

    package com.qust.rollcallstudent.utils;  
      
    import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;  
    import java.security.Key;  
    import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec;  
    import java.util.Locale;  
      
    import javax.crypto.Cipher;  
    import javax.crypto.SecretKeyFactory;  
    import javax.crypto.spec.DESKeySpec;  
    import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;  
      
    /** 
     *  
     * @ClassName: com.qust.rollcallstudent.utils.DESUtil 
     * @Description: DES加密解密工具包 
     * @author zhaokaiqiang 
     * @date 2014-11-13 下午8:40:56 
     *  
     */  
    public class DESUtil {  
      
        public static final String ALGORITHM_DES = "DES/CBC/PKCS5Padding";  
      
        /** 
         * DES算法，加密 
         *  
         * @param data 
         *            待加密字符串 
         * @param key 
         *            加密私钥，长度不能够小于8位 
         * @return 加密后的字节数组，一般结合Base64编码使用 
         * @throws InvalidAlgorithmParameterException 
         * @throws Exception 
         */  
        public static String encode(String key, String data) {  
            if (data == null)  
                return null;  
            try {  
                DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());  
                SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");  
                // key的长度不能够小于8位字节  
                Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);  
                Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);  
                IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());  
                AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;  
                cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);  
                byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes());  
                return byte2String(bytes);  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
                return data;  
            }  
        }  
      
        /** 
         * DES算法，解密 
         *  
         * @param data 
         *            待解密字符串 
         * @param key 
         *            解密私钥，长度不能够小于8位 
         * @return 解密后的字节数组 
         * @throws Exception 
         *             异常 
         */  
        public static String decode(String key, String data) {  
            if (data == null)  
                return null;  
            try {  
                DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key.getBytes());  
                SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");  
                // key的长度不能够小于8位字节  
                Key secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);  
                Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM_DES);  
                IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());  
                AlgorithmParameterSpec paramSpec = iv;  
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, paramSpec);  
                return new String(cipher.doFinal(byte2hex(data.getBytes())));  
            } catch (Exception e) {  
                e.printStackTrace();  
                return data;  
            }  
        }  
      
        /** 
         * 二行制转字符串 
         *  
         * @param b 
         * @return 
         */  
        private static String byte2String(byte[] b) {  
            StringBuilder hs = new StringBuilder();  
            String stmp;  
            for (int n = 0; b != null && n < b.length; n++) {  
                stmp = Integer.toHexString(b[n] & 0XFF);  
                if (stmp.length() == 1)  
                    hs.append('0');  
                hs.append(stmp);  
            }  
            return hs.toString().toUpperCase(Locale.CHINA);  
        }  
      
        /** 
         * 二进制转化成16进制 
         *  
         * @param b 
         * @return 
         */  
        private static byte[] byte2hex(byte[] b) {  
            if ((b.length % 2) != 0)  
                throw new IllegalArgumentException();  
            byte[] b2 = new byte[b.length / 2];  
            for (int n = 0; n < b.length; n += 2) {  
                String item = new String(b, n, 2);  
                b2[n / 2] = (byte) Integer.parseInt(item, 16);  
            }  
            return b2;  
        }  
      
    }

如果大家只是想用，就可以不用往下看了，下面开始说一些关于DES算法的细节。

在上面的加密和解密的方法里面，我们在获取Cipher实例的时候，传入了一个字符串"DES/CBC/PKCS5Padding"，这三个参数是什么意思呢？

实际上，这三个参数分别对应的是“算法/模式/填充”，也就是说我们要用DES算法进行加密，采用的是CBC模式，填充方式采用PKCS5Padding。

除了CBC模式，还有ECB模式等，指的是不同的加密方式。

那么CBC模式和ECB模式又有什么区别呢？

ECB模式指的是电子密码本模式，是一种最古老,最简单的模式，将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同；然后每组都用相同的密钥加密, 比如DES算法, 如果最后一个分组长度不够64位,要补齐64位。这种模式的特点是：

1.每次Key、明文、密文的长度都必须是64位；

2.数据块重复排序不需要检测；

3.相同的明文块(使用相同的密钥)产生相同的密文块，容易遭受字典攻击；

4.一个错误仅仅会对一个密文块产生影响；

CBC模式指的是加密块链模式，与ECB模式最大的不同是加入了初始向量。下面的代码就是获取一个初始向量，

IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("12345678".getBytes());