DES 加密解密类（Java 很好用）

package com.lu.util;

import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class DES {

	public DES() {
	}

	public static DES getInstance(String key) throws NoSuchPaddingException,
			NoSuchAlgorithmException {
		return getInstance(getKeyByStr(key));
	}

	public static DES getInstance(byte key[]) throws NoSuchPaddingException,
			NoSuchAlgorithmException {
		DES des = new DES();
		if (des.key == null) {
			SecretKeySpec spec = new SecretKeySpec(key, "DES");
			des.key = spec;
		}
		des.cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
		return des;
	}

	public byte[] encrypt(byte b[]) throws InvalidKeyException,
			BadPaddingException, IllegalBlockSizeException,
			IllegalStateException {
		byte byteFina[] = null;
		cipher.init(1, key);
		byteFina = cipher.doFinal(b);
		return byteFina;
	}

	public byte[] decrypt(byte b[]) throws InvalidKeyException,
			BadPaddingException, IllegalBlockSizeException,
			IllegalStateException {
		byte byteFina[] = null;
		cipher.init(2, key);
		byteFina = cipher.doFinal(b);
		return byteFina;
	}

	public static byte[] getKeyByStr(String str) {
		byte bRet[] = new byte[str.length() / 2];
		for (int i = 0; i < str.length() / 2; i++) {
			Integer itg = new Integer(16 * getChrInt(str.charAt(2 * i))
					+ getChrInt(str.charAt(2 * i + 1)));
			bRet[i] = itg.byteValue();
		}
		return bRet;
	}

	private static int getChrInt(char chr) {
		int iRet = 0;
		if (chr == "0".charAt(0))
			iRet = 0;
		if (chr == "1".charAt(0))
			iRet = 1;
		if (chr == "2".charAt(0))
			iRet = 2;
		if (chr == "3".charAt(0))
			iRet = 3;
		if (chr == "4".charAt(0))
			iRet = 4;
		if (chr == "5".charAt(0))
			iRet = 5;
		if (chr == "6".charAt(0))
			iRet = 6;
		if (chr == "7".charAt(0))
			iRet = 7;
		if (chr == "8".charAt(0))
			iRet = 8;
		if (chr == "9".charAt(0))
			iRet = 9;
		if (chr == "A".charAt(0))
			iRet = 10;
		if (chr == "B".charAt(0))
			iRet = 11;
		if (chr == "C".charAt(0))
			iRet = 12;
		if (chr == "D".charAt(0))
			iRet = 13;
		if (chr == "E".charAt(0))
			iRet = 14;
		if (chr == "F".charAt(0))
			iRet = 15;
		return iRet;
	}

	private Key key;
	private Cipher cipher;

	/**
	 * @interpret 进行base64加密操作
	 * @param text
	 * @param keyString
	 * @return String
	 */
	public String encrypt(String text, String keyString) {
		String body = null;

		try {
			DES des = DES.getInstance(keyString);

			byte[] b = des.encrypt(text.getBytes("UTF8"));
			body = new String(Base64.encodeBase64(b));
		} catch (Exception ex) {

		}
		return body;
	}

	/**
	 * @interpret 进行base64进行解密
	 * @param text
	 * @param keyString
	 * @return String
	 */
	public String decrypt(String text, String keyString) {
		String body = null;
		try {
			DES des = DES.getInstance(keyString);

			byte[] b = Base64.decodeBase64(text.getBytes());

			body = new String(des.decrypt(b), "UTF8");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return body;
	}
	/**
	 * 
	 * @param content  内容
	 * @param operation 加密或解密
	 * @param key 使用到的密钥:固定长度
	 * @return
	 */
	public String authcode(String content, String operation, String key){
		
		String encontent = null;
		if (operation != null && operation.equals("DECODE")) {
			encontent = encrypt(content,key);
		} else if (operation != null && operation.equals("ENCODE")) {
			encontent = decrypt(content,key);
		}
		return encontent;
	}

	public static void main(String[] args) {
		DES des = new DES();
		System.out.println(des.authcode("wewweewewew=","DECODE","0102030405060708"));//加密
		System.out.println(des.authcode("d8fPhfd9JkW99p8aqhtVIA==","ENCODE","0102030405060708"));//解密
	}
}

背景

在讨论 DES 之前，首先了解一下什么是对称加密算法吧。对于对称加密算法，他应用的时间比较早，技术相对来说比较成熟，在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。

在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。对称加密算法的特点是算法公开、计算量小。不足之处是，交易双方都使用同样钥匙，安全性得不到保证。

概念

那么，什么是 DES？他是怎么来的？相信很多人都很感兴趣，因为以前在开发的时候，对进度的要求比较严，很多时候根本就没有时间来了解这些东西。因此，今天专门来研究研究这个东西。

DES，全称为“Data Encryption Standard”，中文名为“数据加密标准”，是一种使用密钥加密的块算法。DES 算法为密码体制中的对称密码体制，又被称为美国数据加密标准，是 1972 年美国 IBM 公司研制的对称密码体制加密算法。 明文按 64 位进行分组，密钥长 64 位，密钥事实上是 56 位参与 DES 运算（第8、16、24、32、40、48、56、64 位是校验位， 使得每个密钥都有奇数个 1）分组后的明文组和 56 位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。

基本原理

入口参数有三个：key、data、mode。key 为加密解密使用的密钥，data 为加密  解密的数据，mode 为其工作模式。当模式为加密模式时，明文按照 64 位进行分组，形成明文组，key 用于对数据加密，当模式为解密模式时，key 用于对数据解密。实际运用中，密钥只用到了 64 位中的 56 位，这样才具有高的安全性。

主要流程

DES 算法把 64 位的明文输入块变为 64 位的密文输出块，它所使用的密钥也是 64 位，其算法主要分为两步：

• 初始置换

其功能是把输入的 64 位数据块按位重新组合,并把输出分为 L0、R0 两部分，每部分各长 32 位，其置换规则为将输入的第 58 位换到第一位，第 50 位换到第 2 位 …… 依此类推,最后一位是原来的第 7 位。L0、R0 则是换位输出后的两部分，L0 是输出的左 32 位，R0 是右  32 位，例：设置换前的输入值为 D1 D2 D3 …… D64，则经过初始置换后的结果为：L0 = D58 D50 …… D8；R0 = D57 D49 …… D7。

• 逆置换

经过 16 次迭代运算后，得到 L16、R16，将此作为输入，进行逆置换，逆置换正好是初始置换的逆运算，由此即得到密文输出。

整个算法 的主流程图如下：

分组模式

• ECB模式

ECB，中文名“电子密码本模式”，是最古老、最简单的模式，将加密的数据分成若干组，每组的大小跟加密密钥长度相同。然后每组都用相同的密钥加密，比如 DES 算法，如果最后一个分组长度不够 64 位，要补齐 64 位。如图所示：

• CBC模式

CBC，中文名“加密块链模式”，与 ECB 模式最大的不同是加入了初始向量。他的特点是，每次加密的密文长度为 64位 ( 8 个字节)，当相同的明文使用相同的密钥和初始向量的时候 CBC 模式总是产生相同的密文。

• CFB模式

CFB，中文名“加密反馈模式”，加密反馈模式克服了需要等待 8 个字节才能加密的缺点，它采用了分组密码作为流密码的密钥流生成器。他的特点是，每次加密的 Pi 和 Ci 不大于 64 位；加密算法和解密算法相同，不能适用于公钥算法；使用相同的密钥和初始向量的时候，相同明文使用 CFB 模式加密输出相同的密文；可以使用不同的初始化变量使相同的明文产生不同的密文，防止字典攻击；加密强度依赖于密钥长度；加密块长度过小时,会增加循环的数量,导致开销增加；加密块长度应时 8 位的整数倍（即字节为单位）；一旦某位数据出错,会影响目前和其后 8 个块的数据。

• OFB模式

OFB，中文名“输出反馈模式”，与 CFB 模式不同之处在于, 加密位移寄存器与密文无关了,仅与加密 key 和加密算法有关，做法是不再把密文输入到加密移位寄存器，而是把输出的分组密文（Oi）输入到一位寄存器。因为密文没有参与链操作，所以使得 OFB 模式更容易受到攻击；不会进行错误传播，某位密文发生错误，只会影响该位对应的明文，而不会影响别的位；不是自同步的，如果加密和解密两个操作失去同步，那么系统需要重新初始化；每次重新同步时，应使用不同的初始向量。可以避免产生相同的比特流，避免“已知明文”攻击。

• CTR模式

CTR，中文名“计数模式”，是对一系列输入数据块(称为计数)进行加密，产生一系列的输出块，输出块与明文异或得到密文。对于最后的数据块，可能是长 u 位的局部数据块，这 u 位就将用于异或操作，而剩下的 b-u 位将被丢弃（b表示块的长度）。