Java加密与解密的艺术~MAC算法实现

 

Java 原生

/*** 2009-9-10*/
package org.zlex.chapter06_3_1;import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;/*** MAC加密组件* * @author 梁栋* @version 1.0* @since 1.0*/
public abstract class MACCoder {/*** 初始化HmacMD5密钥* * @return* @throws Exception*/public static byte[] initHmacMD5Key() throws Exception {// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacMD5");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacMD5加密* * @param data*            待加密数据* @param key*            密钥* @return byte[] 消息摘要* * @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacMD5(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacMD5");// 实例化Mac "SslMacMD5"Mac mac = Mac.getInstance("SslMacMD5");//secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** 初始化HmacSHA1密钥* * @return* @throws Exception*/public static byte[] initHmacSHAKey() throws Exception {// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HMacTiger");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacSHA1加密* * @param data*            待加密数据* @param key*            密钥* @return byte[] 消息摘要* * @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacSHA(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HMacTiger");// 实例化Mac SslMacMD5Mac mac = Mac.getInstance("SslMacMD5");//secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}//	// 根据所安装的 JCE 仲裁策略文件，返回指定转换的最大密钥长度。
//	public final static int getMaxAllowedKeyLength(String transformation) /*** 初始化HmacSHA256密钥* * @return* @throws Exception*/public static byte[] initHmacSHA256Key() throws Exception {// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacSHA256");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacSHA256加密* * @param data*            待加密数据* @param key*            密钥* @return byte[] 消息摘要* * @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacSHA256(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA256");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** 初始化HmacSHA384密钥* * @return* @throws Exception*/public static byte[] initHmacSHA384Key() throws Exception {// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacSHA384");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacSHA384加密* * @param data*            待加密数据* @param key*            密钥* @return byte[] 消息摘要* * @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacSHA384(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA384");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** 初始化HmacSHA512密钥* * @return* @throws Exception*/public static byte[] initHmacSHA512Key() throws Exception {// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacSHA512");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacSHA512加密* * @param data*            待加密数据* @param key*            密钥* @return byte[] 消息摘要* * @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacSHA512(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA512");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}
}

使用示例

/*** 2009-9-11*/
package org.zlex.chapter06_3_1;import static org.junit.Assert.*;import org.junit.Test;/*** MAC校验* * @author 梁栋* @version 1.0* @since 1.0*/
public class MACCoderTest {/*** 测试HmacMD5* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacMD5() throws Exception {String str = "HmacMD5消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacMD5Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacMD5(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacMD5(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA1* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA() throws Exception {String str = "HmacSHA1消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHAKey();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacSHA(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacSHA(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA256* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA256() throws Exception {String str = "HmacSHA256消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHA256Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacSHA256(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacSHA256(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA384* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA384() throws Exception {String str = "HmacSHA384消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHA384Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacSHA384(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacSHA384(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA512* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA512() throws Exception {String str = "HmacSHA512消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHA512Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacSHA512(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacSHA512(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}}

BouncyCastle 扩展

/*** 2009-9-11*/
package org.zlex.chapter06_3_2;import java.security.Security;import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.bouncycastle.util.encoders.Hex;/*** MAC消息摘要组件* * @author 梁栋* @version 1.0* @since 1.0*/
public abstract class MACCoder {/*** 初始化HmacMD2密钥* * @return byte[] 密钥* @throws Exception*/public static byte[] initHmacMD2Key() throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacMD2");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacMD2消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param byte[] 密钥* @return byte[] 消息摘要* @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacMD2(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacMD2");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** HmacMD2Hex消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param String*            密钥* @return byte[] 消息摘要* @throws Exception*/public static String encodeHmacMD2Hex(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 执行消息摘要byte[] b = encodeHmacMD2(data, key);// 做十六进制转换return new String(Hex.encode(b));}/*** 初始化HmacMD4密钥* * @return byte[] 密钥* @throws Exception*/public static byte[] initHmacMD4Key() throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacMD4");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacMD4消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param byte[] 密钥* @return byte[] 消息摘要* @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacMD4(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacMD4");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** HmacMD4Hex消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param byte[] 密钥* @return String 消息摘要* @throws Exception*/public static String encodeHmacMD4Hex(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 执行消息摘要byte[] b = encodeHmacMD4(data, key);// 做十六进制转换return new String(Hex.encode(b));}/*** 初始化HmacSHA224密钥* * @return byte[] 密钥* @throws Exception*/public static byte[] initHmacSHA224Key() throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("HmacSHA224");// 产生秘密密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();// 获得密钥return secretKey.getEncoded();}/*** HmacSHA224消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param byte[] 密钥* @return byte[] 消息摘要* @throws Exception*/public static byte[] encodeHmacSHA224(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 加入BouncyCastleProvider支持Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());// 还原密钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "HmacSHA224");// 实例化MacMac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());// 初始化Macmac.init(secretKey);// 执行消息摘要return mac.doFinal(data);}/*** HmacSHA224Hex消息摘要* * @param data*            待做消息摘要处理的数据* @param byte[] 密钥* @return String 消息摘要* @throws Exception*/public static String encodeHmacSHA224Hex(byte[] data, byte[] key)throws Exception {// 执行消息摘要byte[] b = encodeHmacSHA224(data, key);// 做十六进制转换return new String(Hex.encode(b));}
}

使用示例

/*** 2009-9-11*/
package org.zlex.chapter06_3_2;import static org.junit.Assert.*;import org.junit.Test;/*** MAC校验* * @author 梁栋* @version 1.0* @since 1.0*/
public class MACCoderTest {/*** 测试HmacMD2* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacMD2() throws Exception {String str = "HmacMD2消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacMD2Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacMD2(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacMD2(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacMD2Hex* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacMD2Hex() throws Exception {String str = "HmacMD2Hex消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacMD2Key();// 获得摘要信息String data1 = MACCoder.encodeHmacMD2Hex(str.getBytes(), key);String data2 = MACCoder.encodeHmacMD2Hex(str.getBytes(), key);System.err.println("原文：\t" + str);System.err.println("HmacMD2Hex-1：\t" + data1);System.err.println("HmacMD2Hex-2：\t" + data2);// 校验assertEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacMD4* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacMD4() throws Exception {String str = "HmacMD4消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacMD4Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacMD4(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacMD4(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacMD4Hex* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacMD4Hex() throws Exception {String str = "HmacMD4Hex消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacMD4Key();// 获得摘要信息String data1 = MACCoder.encodeHmacMD4Hex(str.getBytes(), key);String data2 = MACCoder.encodeHmacMD4Hex(str.getBytes(), key);System.err.println("原文：\t" + str);System.err.println("HmacMD4Hex-1：\t" + data1);System.err.println("HmacMD4Hex-2：\t" + data2);// 校验assertEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA224* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA224() throws Exception {String str = "HmacSHA224消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHA224Key();// 获得摘要信息byte[] data1 = MACCoder.encodeHmacSHA224(str.getBytes(), key);byte[] data2 = MACCoder.encodeHmacSHA224(str.getBytes(), key);// 校验assertArrayEquals(data1, data2);}/*** 测试HmacSHA224Hex* * @throws Exception*/@Testpublic final void testEncodeHmacSHA224Hex() throws Exception {String str = "HmacSHA224Hex消息摘要";// 初始化密钥byte[] key = MACCoder.initHmacSHA224Key();// 获得摘要信息String data1 = MACCoder.encodeHmacSHA224Hex(str.getBytes(), key);String data2 = MACCoder.encodeHmacSHA224Hex(str.getBytes(), key);System.err.println("原文：\t" + str);System.err.println("HmacSHA224Hex-1：\t" + data1);System.err.println("HmacSHA224Hex-2：\t" + data2);// 校验assertEquals(data1, data2);}
}

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