技術18期：數據安全之加密與實現

前言：大數據時代，每個人的生活中都不存在所謂的絕對「祕密」，通過網絡上的數據信息可以分析出一個人生活的各種痕跡。因此，保障大數據信息安全至關重要。

 

本文主要介紹了散列算法、對稱加密算法和非對稱加密算法的概念和代碼實現。

 

數據安全的重要性

 

1. 數據保密性

數據只能由授權實體存取、識別，放置非授權泄露，即數據不能被未授權的第三方使用 。

2. 數據完整性

防止非授權實體對數據進行非法篡改,即數據在傳輸過長中不能被未授權方修改。

3. 數據可用性

數據對於授權實體是可用的，有效的。

 

什麼是數據加密？

 

數據加密的核心是密碼學，指通過加密算法和加***將明文的文件或者數據轉變爲密文，而解密則是通過解密算法和解***將密文恢復爲明文。

通過對數據的加密、解密有效地提高企業應用的安全性，數據加密可以在企業應用中的多個環節實現。比如：可對機要數據進行加密後再存儲，對用戶的口令加密後存儲的等。

 

加密算法介紹

 

加密算法一般劃分爲：對稱加密和非對稱加密算法；除此之外還有一種是散列（Hash）算法。嚴格上講：HASH 算法是一種消息摘要算法，不是一種加密算法，但由於其單向運算，具有一定的不可逆性，成爲加密算法中的一個構成部分，完整的加密機制不能僅依賴 HASH 算法。

 

三種類別的加密算法詳見下表：

 

 

應用建議：在實際的操作過程中，我們通常採用的方式是採用非對稱加密算法管理對稱算法的**，然後用對稱加密算法加密數據，這樣我們就集成了兩類加密算法的優點，既實現了加密速度快的優點，又實現了安全方便管理**的優點。

 

常見算法速度、安全性等詳見下表：

 

 

加密算法消息通信過程

 

1、Hash算法

 

 

2、對稱加密算法

 

 

3、非對稱加密算法

 

 

加密實現

 

一、Hash算法

 

1、java自帶的MessageDigest實現加密，實現步驟如下：

1) 獲取指定摘要算法，參數可以輸入MD5、SHA等

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance("MD5");

2) 計算md5函數

md.update(byte str);或md.update(byte[] str);

3) 獲取消息摘要結果

md.digest()

 代碼示例如下：

 

 

2、java自帶的Mac實現加密，實現步驟如下：

1) 產生**

algorithm算法，比如：HmacMD5、HmacSHA1

SecretKey secretKey =KeyGenerator.getInstance(algorithm).generateKey();

2) 實列MAC

Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

3) 執行摘要

mac.doFinal(pwd.getBytes());

代碼示例如下：

 

 

二、對稱加密算法

 

1、消息傳遞模型

消息傳遞模型步驟如下：

 

 

2、java自帶的Cipher實現

實現步驟如下：

（1） **構建，代碼示例如下：

 

（2）生成**，代碼示例如下：

 

 

（3） 加密實現，實現步驟如下：

1) 實例化Cipher

2) 初始化

3) 設置加密模式

4) 執行操作

代碼示例如下：

 

 

（4）解密實現，實現步驟如下：

1) 實例化Cipher

2) 初始化

3) 設置解密模式

4) 執行操作

代碼示例如下:

 

 

三、非對稱加密算法

 

1、消息傳遞模型步驟如下：

 

 

 

 

2、java自帶的Cipher實現

實現步驟如下：

（1） 公鑰、私鑰，**對構建，代碼示例如下：

 

 

（2）私鑰加密，加密步驟如下：

1) 獲取私鑰

2) 生成私鑰

3) 實例化Cipher

4) 初始化

5) 設置加密模式

6) 執行操作

代碼示例如下：

 

（3）私鑰解密，解密步驟如下：

1) 獲取私鑰

2) 生成私鑰

3) 實例化Cipher

4) 初始化

5) 設置解密模式

6) 執行操作

代碼示例如下：

 

（4）公鑰加密，加密步驟如下：

1) 獲取公鑰

2) 生成公鑰

3) 實例化Cipher

4) 初始化

5) 設置加密模式

6) 執行操作

代碼示例如下：

 

 

（5）公鑰解密，解密步驟如下：

1) 獲取公鑰

2) 生成公鑰

3) 實例化Cipher

4) 初始化

5) 設置解密模式

6) 執行操作

代碼示例如下：

 

 

總結：加密重要嗎？當然，它們是一個額外的保護層。

- THE END -

 

文章內容僅代表作者個人觀點

作者：陳鴻姣

編輯：詹思璇

 

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