Java工具类系列：详解8种常用加解密算法及应用场景
该系列属于 java 工具类系列。主要目的是展示 100 个较为常用的 java 工具类。
此文重点讲述：常见的8种加解密算法。
一、加解密算法应用场景
加解密是什么呢？为什么需要进行加密呢？加密的类型都包含哪些呢？存在万能的加密方式吗？
加密，就是添加密码。密码的作用有加密保护和安全认证。
如果没有进行加密，信息是明文显示的，这样很容易引发信息泄露的情况；而在加密之后，即使未经授权的用户获取到了信息，但是由于他们不知道秘钥，所以依然无法知晓信息的具体内容。
加密算法主要分为单向加密和双向加密这两大类。其中，双向加密又包含对称加密和非对称加密这两种类型。
单向加密指的是非可逆加密，也就是一种不可解密的加密方式。例如：MD5、SHA、HMAC。
双向加密是可逆加密，采用秘钥进行加密和解密。
对称加密会使用相同的密钥来进行加密以及解密。例如：DES 这种加密方式，还有 IDEA、RC2、RC4、SKIPJACK、RC5、AES 等。
非对称加密通常借助两个密钥来完成加密和解密的操作。这两个密钥分别是公开密钥（公钥）以及私有密钥（私钥）。例如：RSA 和 DSA 。
世界上不存在万能的加密算法，只有相对安全的加密算法。加密算法会不断变得更加安全，然而，任何加密算法都有被破解的可能，这听起来似乎相互矛盾。
二、个性化字符串工具类（本文重点）
公共静态最终字符串 MD5 为 "MD5"。
公共静态最终字符串 SHA1 等于 "SHA1"。
公共静态最终字符串 HmacMD5 为 "HmacMD5"。
“公有的静态最终字符串 HmacSHA1 等于 HmacSHA1 。”
3. 存在一个静态的、最终的字符串，它是“DES”。
公共静态最终字符串 AES 等于 "AES"；
公共静态字符串 charset 等于 "utf-8"。
公共静态整型 keysizeDES 等于 0 ；
公共静态整型 keysizeAES 的值为 128 。
//1.Base64算法
/**
* 使用Base64进行加密
* @param res 密文
*/
通过特定的方式对字符串 res 进行 Base64 编码处理。
将 res 转换为字节数组，然后使用 Base64 进行编码并返回。
}
/**
* 使用Base64进行解密
*/
定义一个静态方法 Base64Decode，该方法接收一个字符串参数 res 。
使用 Base64 进行解码操作，将结果 res 进行解码，然后返回一个新的字符串。
}
//2.AES算法
/**
* 使用AES加密算法经行加密（可逆）
* @param res 需要加密的密文
* @param key 秘钥
* @return
* @return
*/
将字符串 res 进行 AES 加密，使用的密钥为 key 。
调用 keyGeneratorES 函数，传入 res、AES、key、keysizeAES 以及 true 作为参数。
}
/**
* 对使用AES加密算法的密文进行解密
* @param res 需要解密的密文
* @param key 秘钥
*/
将字符串 res 进行 AES 解密操作，使用的密钥为 key 。
调用 keyGeneratorES 函数，传入 res、AES、key、keysizeAES 和 false 作为参数，然后返回该函数的执行结果。
}
//3.DES算法
/**
* 使用DES加密算法进行加密（可逆）
* @param res 需要加密的原文
* @param key 秘钥
*/
将字符串 res 使用 DES 算法进行加密，加密时使用的密钥为 key 。具体来说，就是通过特定的 DES 加密机制，将 res 转化为加密后的字符串。
调用 keyGeneratorES 函数，传入参数 res、DES、key、keysizeDES 和 true ，以生成相关结果。
}
/**
* 对使用DES加密算法的密文进行解密（可逆）
* @param res 需要解密的密文
* @param key 秘钥
*/
使用指定的密钥 key 对字符串 res 进行 DES 解密操作，最终返回解密后的字符串。
调用 keyGeneratorES 函数，传入 res、DES、key、keysizeDES 和 false 作为参数。
}
//4.md5算法
/**
* md5加密算法进行加密（不可逆）
* @param res 需要加密的原文
*/
静态的 String 类型的 MD5 方法接收一个 String 类型的参数 res。
调用 messageDigest 函数并传入 res 和 MD5 作为参数，然后返回结果。
}
/**
* md5加密算法进行加密（不可逆）
* @param res 需要加密的原文
* @param key 秘钥
*/
将字符串 res 和字符串 key 进行 MD5 加密操作，得到的结果是一个字符串。具体来说，通过特定的 MD5 算法对 res 和 key 进行处理，最终返回经过加密后的字符串。
调用 keyGeneratorMac 函数，传入 res、HmacMD5 和 key 作为参数，然后返回该函数的结果。
}
//5.SHA1算法
/**
* 使用SHA1加密算法进行加密（不可逆）
* @param res 需要加密的原文
*/
公共静态字符串 SHA1（字符串 res）。
通过 messageDigest 函数对 res 按照 SHA1 算法进行处理，之后将处理后的结果返回。
}
/**
* 使用SHA1加密算法进行加密（不可逆）
* @param res 需要加密的原文
* @param key 秘钥
* @return
*/
将字符串 res 和字符串 key 进行 SHA1 加密操作，最终得到一个加密后的字符串。
使用 HmacSHA1 算法，通过 keyGeneratorMac 函数对 res 和 key 进行处理并返回结果。
}
//6.MessageDigest算法
/**
* 使用MessageDigest进行单向加密（无密码）
* @param res 被加密的文本
* @param algorithm 加密算法名称
*/
定义一个静态方法 messageDigest，该方法接收两个参数，一个是字符串 res，另一个是字符串 algorithm。
try {
获取指定算法的消息摘要实例，创建一个名为 md 的 MessageDigest 对象，即 MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(algorithm)；
如果 charset 为 null ，则 byte[] resBytes = res.getBytes()；如果 charset 不为 null ，则 byte[] resBytes = res.getBytes(charset)。
使用 base64 对 md 的摘要（resBytes）进行编码并返回。
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
使用 KeyGenerator 能够进行单向加密或者双向加密，并且可以设置密码。
* @param res 被加密的原文
* @param algorithm 加密使用的算法名称
* @param key 加密使用的秘钥
*/
使用指定的算法和密钥生成用于 res 的 MAC 值。具体来说，是通过特定的方式利用 res、算法以及密钥来生成相关的 MAC 内容。这种生成过程是在私有静态方法 keyGeneratorMac 中进行的。
try {
SecretKey sk = null;
if (key==null) {
获取一个密钥生成器实例，该实例用于生成指定算法的密钥。首先指定要使用的算法，然后通过 KeyGenerator 的 getInstance 方法获取对应的密钥生成器实例。即 KeyGenerator kg 被初始化为通过 getInstance 方法获取的与指定算法相关的密钥生成器实例。
sk = kg.generateKey();
}else {
如果 charset 为 null ，那么 byte[] keyBytes = key.getBytes()；如果 charset 不为 null ，那么 byte[] keyBytes = key.getBytes(charset)。
创建了一个名为 sk 的 SecretKeySpec 对象，该对象使用 keyBytes 作为密钥字节数组，algorithm 作为算法。
}
Mac 类的 mac 实例通过 Mac.getInstance(algorithm)方法获取到。
mac.init(sk);
mac 对 res 的字节数组进行处理后得到一个字节数组，这个字节数组就是 result，即 result 等于 mac 对 res 的字节数组执行 doFinal 方法后的结果。
return base64(result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
//7.KeyGenerator算法
/**
使用 KeyGenerator 进行双向加密，包括 DES 和 AES。要注意的是，在将其转化为字符串时，是将二进制转换为十六进制格式的字符串，而不是直接进行转换，因为直接转换会出错。
* @param res 加密的原文
* @param algorithm 加密使用的算法名称
* @param key 加密的秘钥
* @param keysize
* @param isEncode
* @return
*/
2. 该方法接收四个参数，分别是 res、algorithm、key 和 keysize 以及一个布尔类型的 isEncode。
try {
获取密钥生成器实例，该实例用于生成指定算法的密钥，获取方式为通过 KeyGenerator 的 getInstance 方法并传入算法参数，即 KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(algorithm)；
if (keysize == 0) {
byte[] keyBytes = charset==null?key.getBytes():key.getBytes(charset);
kg 初始化了一个新的 SecureRandom 对象，并传入了 keyBytes 参数。
}else if (key==null) {
kg.init(keysize);
}else {
byte[] keyBytes = charset==null?key.getBytes():key.getBytes(charset);
kg 初始化（密钥大小，新的安全随机数生成器（密钥字节数））；
}
生成密钥的操作是通过 kg 来实现的，生成后的密钥被赋值给了 SecretKey sk 。
创建了一个 SecretKeySpec 对象 sks，其密钥由 sk 的编码值构成，使用的算法为 algorithm。
Cipher 是通过以下方式获取的：Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);
if (isEncode) {
cipher 开始进行加密模式的初始化操作，使用了 sks 作为相关参数。
如果 charset 为 null ，那么 byte[] resBytes = res.getBytes()；如果 charset 不为 null ，那么 byte[] resBytes = res.getBytes(charset)。
调用 cipher 的 doFinal 方法处理 resBytes 后，将结果通过 parseByte2HexStr 方法进行解析并返回。
}else {
cipher 开始进行解密模式的操作，并且使用了 sks 。
使用 cipher 的 doFinal 方法对通过 parseHexStr2Byte 方法处理后的 res 进行处理，然后将结果转换为新的 String 并返回。
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
静态的私有字符串 base64 接收一个字节数组 res 作为参数。
return Base64.encode(res);
}
//8.异或
/**
* 使用异或进行加密
* @param res 需要加密的密文
* @param key 秘钥
*/
定义一个名为 XORencode 的静态方法，该方法接收两个字符串参数 res 和 key，在方法内部进行异或编码操作。
byte[] bs = res.getBytes();
for (int i = 0; i < bs.length; i++) {
bs[i] = (byte) ((bs[i]) ^ key.hashCode());
}
return parseByte2HexStr(bs);
}
/**
* 使用异或进行解密
* @param res 需要解密的密文
* @param key 秘钥
*/
public static String XORdecode(String res, String key) {
byte[] bs = parseHexStr2Byte(res);
for (int i = 0; i < bs.length; i++) {
bs[i] = (byte) ((bs[i]) ^ key.hashCode());
}
return new String(bs);
}本文是供个人记录用的，大家可以从中借鉴。每行代码都是自己亲手打的，经过实际测试可以直接粘贴执行。如果有任何问题，可以在评论区进行提问，欢迎大家相互交流。
编辑人：程序幻境
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