Java中的加密与安全实例分析

本篇内容介绍了“Java中的加密与安全实例分析”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!一、编码算法常见的编码有AS

本篇内容介绍了“Java中的加密与安全实例分析”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

    一、编码算法

    常见的编码有ASCII码、Unicode编码。

    字母A的编码是十六进制的0x41,字母B是0x42,以此类推;ASCII只能用于英文编码,最多只能有127个字符。要想对更多的文字进行编码,就需要用占用两个字节的Unicode.而中文的“中”字使用Unicode编码就是0x4e2d,使用UTF-8则需要3个字节编码。

    所以,最简单的编码是直接给每个字符指定一个若干字节表示的整数,复杂一点的编码就需要根据已有的编码推算出来。比如UTF-8编码,它是一种不定长编码,但可以从给定字符的Unicode编码推算出来。

    1、URL编码

    1.1概念

    URL编码是浏览器发送给服务器时使用的编码,它通常附加在URL的参数部分,eg

    https://www.baidu.com/s?wd=%E6%9D%A8%E9%A2%96

    之所以需要URL编码,是因为处于兼容性考虑,很多服务器只识别ASCII字符。但如果URL中包含中文,日文这些非ASCII字符怎么办?URL编码有一套规则:

    ·如果字符是A~z,a~z, 0~9以及-,_,.,*,则保持不变;

    ·如果是其他字符,先转换为UTF-8编码,然后对每个字节以%xx表示。

    例如:字符"中"的UTF-8编码是0xe4b8ad,因此,它的URL编码是%E4%B8%AD。URL编码总是大写。

    1.2代码示例(编码和解码)

    对URL中的中文进行编码

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.UnsupportedEncodingException;
    4. import java.net.URLDecoder;
    5. import java.net.URLEncoder;
    6.  
    7. public class Test01 {
    8.     public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
    9.         String url  = "http://www.baidu.com/s?wd=";
    10.         String value = "杨颖";
    11.         
    12.         //对URL中的中文进行编码
    13.         String result = URLEncoder.encode(value, "utf-8");
    14.         System.out.println("URL参数:" + result);
    15.         System.out.println("完整网址:" + (url+result));
    16.         
    17.         
    18.     }
    19.  
    20. }

    Java中的加密与安全实例分析

    对URL中的中文进行解码

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.UnsupportedEncodingException;
    4. import java.net.URLDecoder;
    5. import java.net.URLEncoder;
    6.  
    7. public class Test01 {
    8.     public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
    9.         
    10.         //对URL中的中文进行解码
    11.         String param = "https://www.baidu.com/s?wd=
    12.                      %E6%88%91%E6%9C%AC%E5%B0%86%E5%BF%83%E5%90%91%E6%98%8E%E6%9C%88\\r\\n";
    13.         String conent = URLDecoder.decode(param, "utf-8");
    14.         System.out.println(conent);
    15.     }
    16.  
    17. }

    Java中的加密与安全实例分析

     注意:URL编码是编码算法,不是加密算法。

    URL编码目的:把任意文本数据编码为%前缀表示的文本,编码后的文本仅包含A-Z,a-z,0-9,-,_,.,*和%,便于浏览器和服务器处理。

    2、Base64编码

    2.1基本概念

    URL 编码是对字符进行编码,表示成%xx的形式,而Base64编码是对二进制数据进行编码,表示成文本格式。

    Base64编码可以把任意长度的二进制数据变为纯文本,并且纯文本内容中且只包含指定字符内容:A~2 .a~z、0~9、+、7、日。它的原理是把3字节的二进制数据按6bit一组,用4个int整数表示,然后查表,把int整数用索引对应到字符,得到的字符串。

    6位整数的范围总是e ~63,所以,能用64个字符表示:字符A~z 对应索引e~ 25,字符a~z对应索引26~5

    2.2在java中,二进制数据就是byte[ ] 数组、Java标准库提供Base64来对byte[ ]数组进行编码

    编码代码示例:使用Base64.getEncoder().encodeToString("xxxx".getBytes())方法进行编码(它返回值为一个字节数组,所以编码内容要转换为字节!)。

    Java中的加密与安全实例分析

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.UnsupportedEncodingException;
    4. import java.nio.charset.StandardCharsets;
    5. import java.util.Base64;
    6.  
    7. public class Test02 {
    8.     public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
    9.         String content = "红尘客栈风似刀,骤雨落宿命敲";
    10.         String result = Base64.getEncoder().encodeToString(content.getBytes());
    11.         System.out.println(result);
    12.         
    13.     }
    14.  
    15. }

    Java中的加密与安全实例分析

    解码内容

    使用Base64.getDecoder().decode(str)方法进行解码

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.UnsupportedEncodingException;
    4. import java.nio.charset.StandardCharsets;
    5. import java.util.Base64;
    6.  
    7. public class Test02 {
    8.     public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
    9.         
    10.         String str = "57qi5bCY5a6i5qCI6aOO5Ly85YiA77yM6aqk6Zuo6JC95a6/5ZG95pWy";
    11.         byte[] byteArray = Base64.getDecoder().decode(str);
    12.         String line = new String(byteArray,"utf-8");
    13.         System.out.printf("解码后:" +line);
    14.         
    15.     }
    16.  
    17. }

    Java中的加密与安全实例分析

    2.3、用Base64进行图片的编码和解码

    先使用Files.readAllBytes(Paths.get("图片的本地路径"))读取图片的字节数组,然后使用Base64.getEncoder().encodeToString(读取到的图片的字节数组)来进行编码,转化成字符串类型。使用Base64.getDecoder().decode(图片的字符串)解码,Files.write()写入指定路径。

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.IOException;
    4. import java.nio.file.Files;
    5. import java.nio.file.Paths;
    6. import java.util.Base64;
    7.  
    8. public class Test03 {
    9.     public static void main(String[] args) throws IOException {
    10.         //读取图片(字节数组)
    11.         byte[] imageByteArray = Files.readAllBytes(Paths.get("C:\\\\Users\\\\LENOVO\\\\Pictures\\\\Saved Pictures\\\\QQ图片20220505163951.jpg"));
    12.         
    13.         //将字节数组进行Base64编码,转换成“字符串形式”
    14.         String imageDataStr = Base64.getEncoder().encodeToString(imageByteArray);
    15.         System.out.println(imageDataStr);
    16.         
    17.         //Base64解码
    18.         byte[] imageResultByteArray = Base64.getDecoder().decode(imageDataStr);
    19.         Files.write(Paths.get("D:\\\\1\\\\3\\\\难哄.jpg"), imageResultByteArray);
    20.     }
    21.  
    22. }

    Java中的加密与安全实例分析

    2.4、从文本文件中读取Mp3文件

    1. package com.yy.demo01;
    2.  
    3. import java.io.IOException;
    4. import java.nio.file.Files;
    5. import java.nio.file.Paths;
    6. import java.util.Base64;
    7. import java.util.List;
    8.  
    9. public class Test05 {
    10.     public static void main(String[] args) throws IOException {
    11.         //从文本文件中读取Mp3文件
    12.         List<String> lines = Files.readAllLines(Paths.get("C:\\\\Users\\\\LENOVO\\\\Documents\\\\Tencent Files\\\\2452845234\\\\FileRecv\\\\mojito.txt"));
    13.         
    14.         StringBuilder sb = new StringBuilder();
    15.         
    16.         for(String ln : lines) {
    17.             sb.append(ln);
    18.         }
    19.         
    20.         //Base解码
    21.         byte[] mp3ArrayBase = Base64.getDecoder().decode(sb.toString());
    22.         Files.write(Paths.get("D:\\\\1\\\\3\\\\mojito.mp3"), mp3ArrayBase);
    23.     }
    24.  
    25. }

    二、常见的哈希算法总结

    哈希算法(Hash)又称摘要算法(Digest),它的作业是:对任意一组输入数据进行计算,得到一个固定长度的输出摘要。哈希算法的目的是;为了验证原始数据是否被篡改。

    哈希算法最重要的特点就是:

    .相同的输入一定得到相同的输出

    .不同的输入大概率得到不同的输出

    Java字符串的hashCode()就是一个哈希算法输入是任意字符串,输出的是固定的4字节int整数;

    1. "hello".hashCode(); // 0x5e918d2
    2. "hello, java".hashCode(); // 0x7a9d88e8
    3. "hello, bob".hashCode(); // 0xa0dbae2f

    哈希碰撞

    两个不同的输入得到了相同的输出:

    1. "AaAaAa".hashCode(); // 0x7460e8c0
    2. "BBAaBB".hashCode(); // 0x7460e8c0
    3.  
    4. "通话".hashCode(); // 0x11ff03
    5. "重地".hashCode(); // 0x11ff03

    常用哈希算法:MD

    Java中的加密与安全实例分析

    "MD5"算法加密普通字符串

    1. package com.yy.demo02;
    2.  
    3. import java.security.MessageDigest;
    4. import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    5.  
    6. public class Test02 {
    7.     public static void main(String[] args) {
    8.         String passWord = "hckzfsd1";
    9.         //7d18b6dc254c73427481f3083a3669
    10.         //7d18b6dc254c734274810f30083a3669
    11.         try {
    12.             MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    13.             digest.update(passWord.getBytes());
    14.             
    15.             byte[] resultByteArray = digest.digest();
    16.             StringBuilder result = new StringBuilder();
    17.             
    18.             for(byte bite:resultByteArray) {
    19.                 result.append(String.format("%02x", bite));
    20.             }
    21.             
    22.             System.out.println(result);
    23.             System.out.println(result.length());
    24.             
    25.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    26.             e.printStackTrace();
    27.         }
    28.     }
    29.  
    30. }

    Java中的加密与安全实例分析

    MD5算法加密图片

    1. package com.yy.demo02;
    2.  
    3. import java.io.IOException;
    4. import java.nio.file.Files;
    5. import java.nio.file.Paths;
    6. import java.security.MessageDigest;
    7. import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    8. import java.util.Arrays;
    9.  
    10. public class Test03 {
    11.     public static void main(String[] args) {
    12.         try {
    13.             byte[] imageByteArray = Files.readAllBytes(Paths.get("D:\\\\1\\\\3\\\\周杰伦.jpg"));
    14.             
    15.             MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    16.             digest.update(imageByteArray);
    17.             
    18.             byte[] resultByteArray = digest.digest();
    19.             System.out.println(Arrays.toString(resultByteArray));
    20.             System.out.println(resultByteArray.length);
    21.             
    22.             StringBuilder digestResult = new StringBuilder();
    23.             for(byte b : resultByteArray) {
    24.                 digestResult.append(String.format("%02x", b));
    25.             }
    26.             System.out.println(digestResult);
    27.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    28.             e.printStackTrace();
    29.         } catch (IOException e) {
    30.             e.printStackTrace();
    31.         }
    32.     }
    33.  
    34. }

    Java中的加密与安全实例分析

     "SHA-1"算法加密普通字符串

    1. package com.yy.demo02;
    2.  
    3. import java.security.MessageDigest;
    4. import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    5. import java.util.Arrays;
    6. import java.util.UUID;
    7.  
    8. public class Test04 {
    9.     public static void main(String[] args) {
    10.         String passWord = "wbjxxmy";
    11.         String salt = UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5);
    12.         System.out.println(salt);
    13.         
    14.         try {
    15.             MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
    16.             digest.update(passWord.getBytes());
    17.             digest.update(salt.getBytes());
    18.             
    19.             byte[] resultByteArray = digest.digest();
    20.             System.out.println(Arrays.toString(resultByteArray));
    21.             System.out.println(resultByteArray.length);
    22.             
    23.             StringBuilder result = new StringBuilder();
    24.             for(byte b : resultByteArray) {
    25.                 result.append(String.format("%02x", b));
    26.             }
    27.             System.out.println(result);
    28.             
    29.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    30.             e.printStackTrace();
    31.         }
    32.     }
    33.     
    34.  
    35. }

    "HmacMD5"加密普通字符串

    1. package com.yy.demo02;
    2.  
    3. import java.security.InvalidKeyException;
    4. import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    5. import java.util.Arrays;
    6.  
    7. import javax.crypto.KeyGenerator;
    8. import javax.crypto.Mac;
    9. import javax.crypto.SecretKey;
    10.  
    11. public class Test06 {
    12.     public static void main(String[] args) {
    13.         String passWord = "zylsmq";
    14.         try {
    15.             //1.生成秘钥
    16.             //秘钥生成器KeyGenerator
    17.             KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("HmacMD5");
    18.             
    19.             //生成秘钥
    20.             SecretKey key = keyGen.generateKey();
    21.             
    22.             //获取秘钥key的字节数组(64)
    23.             byte[] keyByteArray = key.getEncoded();
    24.             System.out.println("秘钥字节数组:" + Arrays.toString(keyByteArray));
    25.             System.out.println("秘钥长度:" + keyByteArray.length);
    26.             
    27.             StringBuilder keyByteResult = new StringBuilder();
    28.             for(byte b : keyByteArray) {
    29.                 keyByteResult.append(String.format("%02x", b));
    30.             }
    31.             System.out.println(keyByteResult);
    32.             
    33.             
    34.             //2.加密
    35.             Mac mac = Mac.getInstance("HmacMD5");
    36.             
    37.             mac.init(key);
    38.             
    39.             //更新原始内容
    40.             mac.update(passWord.getBytes());
    41.             
    42.             //加密
    43.             byte[] resultByteArray = mac.doFinal();
    44.             System.out.println("加密结果:" + resultByteArray.length + "字节");
    45.             
    46.             StringBuilder resultStr = new StringBuilder();
    47.             for(byte b : resultByteArray) {
    48.                 resultStr.append(String.format("%02x", b));
    49.             }
    50.             System.out.println("加密结果:" + resultStr);
    51.             System.out.println("加密结果长度" + resultStr.length());
    52.             
    53.             
    54.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    55.             e.printStackTrace();
    56.         } catch (InvalidKeyException e) {
    57.             e.printStackTrace();
    58.         }
    59.     }
    60.  
    61. }

    “Java中的加密与安全实例分析”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注恰卡网网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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