密码学基础(对称加密和非对称加密)
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分类
一般分为:
- 对称加密
- 非对称加密
对称加密
加密和解密使用的是同一个密钥或者,两者可以互相推导得出,则认为是对称加密,如DES,AES,3DES
在传输数据时用密钥将数据加密,然后将密文发给接收方,接收方再使用该密钥解密数据。这样就要求接收方需要知道密钥,如果接收方需要接受1万个用户的数据的话就需要知道1万个密钥,并且密钥容易泄漏。
非对称加密
加密和解密的密钥不同,且知道其中一个密钥不能得知另一个密钥,一般用来加密的密钥称作公钥,用来解密的密钥称作私钥,如RSA,ECC 在需要传输数据给某用户时,就使用该用户的公钥对数据加密得到密文发给用户,用户用自己的私钥来解密密文得到数据 。
两类加密的特点
- 对称加密安全性差,但是效率高
- 非对称加密安全性好,但是加密效率低
结合使用
在传输一个比较大的数据时,可以先用对称加密来加密数据,对称加密的密钥假如为X,再用非对称加密将X加密。
举例
凯撒密码
凯撒密码是对称密码,其密钥是0-26的一个整数key,加密是将每个字母往后推移key个字母 比如密钥为3,明文为a,则密文就是d
代码实现-加密
//加密 public static String encryption(String txt,int key){ if (key<0||key>26) return null; char[] result=txt.toCharArray(); int intA=65; int inta=97; for (int i=0;i<result.length;i++){ if (result[i]>'A'&&result[i]<'Z') { result[i] =(char)(((int)result[i]+key-intA)%26+intA); }else if (result[i]>'a'&&result[i]<'z'){ result[i] =(char)(((int)result[i]+key-inta)%26+inta); }else; } return new String(result); }
代码实现-解密
//解密,调用加密的函数 public static String decrypting(String txt,int key){ if (key<0||key>26) return null; return encryption(txt,26-key); }
main函数及文件加密
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
int choose=0;
System.out.println("加密输入1,解密输入2:");
choose=scanner.nextInt();
if (choose==1){
System.out.println("输入密钥(0-26):");
int key=scanner.nextInt();
String pathname="/new/IdeaProjects/StudyTest/test.txt";
String oriText=getFileText(pathname);
String ciphertext=encryption(oriText,key);
System.out.println(pathname+"加密完成!");
System.out.println("使用密钥:"+key+"加密后得到密文为:");
System.out.println(ciphertext);
String pathname2="/new/IdeaProjects/StudyTest/ciphertext.txt";
if (printToFile(ciphertext,pathname2)){
System.out.println("密文保存在:"+pathname2);
return;
}else {
System.out.println("密文保存失败!");
return;
}
}else if (choose==2){
System.out.println("输入密钥(0-26):");
int key=scanner.nextInt();
String pathname2="/new/IdeaProjects/StudyTest/ciphertext.txt";
String cipherText=getFileText(pathname2);
String oriText=decrypting(cipherText,key);
System.out.println("使用密钥:"+key+"解密完成,明文为:");
System.out.println(oriText);
}else {
return;
}
}
//读文件
public static String getFileText(String pathname){
File file=new File(pathname);
String str="";
try {
Scanner scanner = new Scanner(file);
while(scanner.hasNext())
{
str=str+" "+scanner.next();
}
scanner.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("file not found.");
}
return str;
}
//写文件
public static boolean printToFile(String str,String pathname){
File file = new File(pathname);// 要写入的文件路径
if (!file.exists()) {// 判断文件是否存在
try {
file.createNewFile();// 如果文件不存在创建文件
System.out.println("文件"+file.getName()+"已为您创建!");
} catch (IOException e) {
System.out.println("创建文件异常!");
e.printStackTrace();
return false;
}
} else {
System.out.println("文件"+file.getName()+"已存在!");
}
FileOutputStream fos = null;
PrintStream ps = null;
try {
fos = new FileOutputStream(file,true);// 文件输出流 追加
ps = new PrintStream(fos);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
String string = str + "\r\n";// +换行
ps.print(string); // 执行写操作
ps.close(); // 关闭流
return true;
}