3、3DES
3.1 概述
3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
3.2 算法原理
使用3条56位的密钥对 数据进行三次加密。3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的加密算法（1999年，NIST将3-DES指定为过渡的加密标准）。
其具体实现如下：设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的密钥，P代表明文，C代表密文，这样：
3DES加密过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))
3DES解密过程为：P=Dk1(EK2(Dk3(C)))
3.3 Java中的3DES实现
3DES的在Java的实现与DES类似，如下代码为3DES加密算法、CBC模式、NoPadding填充方式的加密解密结果，参考代码如下所示：
package amigo.endecrypt;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.Security;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
public class ThreeDESUtil {
// 算法名称
public static final String KEY_ALGORITHM = "desede";
// 算法名称/加密模式/填充方式
public static final String CIPHER_ALGORITHM = "desede/CBC/NoPadding";
/**
* CBC加密
* @param key 密钥
* @param keyiv IV
* @param data 明文
* @return Base64编码的密文
* @throws Exception
*/
public static byte[] des3EncodeCBC(byte[] key, byte[] keyiv, byte[] data) throws Exception {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
Key deskey = keyGenerator(new String(key));
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips);
byte[] bOut = cipher.doFinal(data);
for (int k = 0; k < bOut.length; k++) {
System.out.print(bOut[k] + " ");
}
System.out.println("");
return bOut;
}
/**
*
* 生成密钥key对象
* @param KeyStr 密钥字符串
* @return 密钥对象
* @throws InvalidKeyException
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeySpecException
* @throws Exception
*/
private static Key keyGenerator(String keyStr) throws Exception {
byte input[] = HexString2Bytes(keyStr);
DESedeKeySpec KeySpec = new DESedeKeySpec(input);
SecretKeyFactory KeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
return ((Key) (KeyFactory.generateSecret(((java.security.spec.KeySpec) (KeySpec)))));
}
private static int parse(char c) {
if (c >= 'a') return (c - 'a' + 10) & 0x0f;
if (c >= 'A') return (c - 'A' + 10) & 0x0f;
return (c - '0') & 0x0f;
}
// 从十六进制字符串到字节数组转换
public static byte[] HexString2Bytes(String hexstr) {
byte[] b = new byte[hexstr.length() / 2];
int j = 0;
for (int i = 0; i < b.length; i++) {
char c0 = hexstr.charAt(j++);
char c1 = hexstr.charAt(j++);
b[i] = (byte) ((parse(c0) << 4) | parse(c1));
}
return b;
}
/**
* CBC解密
* @param key 密钥
* @param keyiv IV
* @param data Base64编码的密文
* @return 明文
* @throws Exception
*/
public static byte[] des3DecodeCBC(byte[] key, byte[] keyiv, byte[] data) throws Exception {
Key deskey = keyGenerator(new String(key));
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(keyiv);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips);
byte[] bOut = cipher.doFinal(data);
return bOut;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
byte[] key = "6C4E60E55552386C759569836DC0F83869836DC0F838C0F7".getBytes();
byte[] keyiv = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
byte[] data = "amigoxie".getBytes("UTF-8");
System.out.println("data.length=" + data.length);
System.out.println("CBC加密解密");
byte[] str5 = des3EncodeCBC(key, keyiv, data);
System.out.println(new sun.misc.BASE64Encoder().encode(str5));
byte[] str6 = des3DecodeCBC(key, keyiv, str5);
System.out.println(new String(str6, "UTF-8"));
}
}
测试结果如下所示：
data.length=8
CBC加密解密
-32 6 108 42 24 -112 -66 -34
4AZsKhiQvt4=
amigoxie