怎樣用Java的加密機制來保護你的數據

2019-11-18 13:08:13

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　　java開發工具包(JDK)對加密和安全性有很好的支持。其中一個優勢就是其內置的對Socket通信的支持。因此，很輕易做到在服務器和客戶之間建立安全的數據流。
　　
　　Java streams 是一個強大的編程工具。java.io包提供了很多標準的流類型，并能很輕易的建立自己的流類型。流的一個有用的特點是和鏈表一樣的簡單處理過程。表A是一個用鏈表讀取文本的例子:
　　
　　ufferedReader br =
　　new BufferedReader(
　　new FileReader(“c:/foo.txt”));
　　String line = null;
　　while((line =
　　br.readLine()) != null)
　　{
　　System.out.PRintln(line);
　　}
　　
　　這段代碼將 FileReader和 BufferedReader鏈接起來。我們在用客戶機/服務器應用程序的時候也會用到類似的概念。
　　
　　要害字
　　
　　對于驗證來說，要害字很重要，表B(KeyGen.java)提供了一個稱為getSecretKey的標準方法。通過運行KeyGen來產生一個要害字。因為我們采用同步方法，所以客戶機和服務器必須用相同的要害字。
　　
　　isting B?KeyGen.java
　　
　　/*
　　* Created by IntelliJ IDEA.
　　* User: jbirchfield
　　* Date: Mar 19, 2002
　　* Time: 9:33:22 AM
　　*/
　　
　　import com.sun.crypto.provider.SunJCE;
　　
　　import javax.crypto.KeyGenerator;
　　import java.io.FileInputStream;
　　import java.io.FileNotFoundException;
　　import java.io.FileOutputStream;
　　import java.io.IOException;
　　import java.io.ObjectInputStream;
　　import java.io.ObjectOutputStream;
　　import java.security.Key;
　　import java.security.NoSUChAlgorithmException;
　　import java.security.Security;
　　
　　public class KeyGen
　　{
　　
　　public static final String
　　KEY_FILE = "secret.key";
　　public static final String
　　ALGORITHM = "DES";
　　
　　public static void main(String[] args)
　　{
　　Security.addProvider(new SunJCE());
　　new KeyGen();
　　}
　　
　　public KeyGen()
　　{
　　KeyGenerator kg = null;
　　try {
　　kg = KeyGenerator.
　　getInstance(ALGORITHM);
　　Key key = kg.generateKey();
　　writeKey(KEY_FILE, key);
　　}
　　catch (NoSuchAlgorithmException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　
　　private void writeKey(String
　　filename, Object o)
　　{
　　try {
　　FileOutputStream fos =
　　new FileOutputStream(filename);
　　ObjectOutputStream oos =
　　new ObjectOutputStream(fos);
　　oos.writeObject(o);
　　oos.flush();
　　fos.close();
　　}
　　catch (IOException e) {
　　e.printStackTrace();
　　}
　　}
　　
　　public static Key getSecretKey()
　　{
　　Security.addProvider(new SunJCE());
　　FileInputStream fis = null;
　　try
　　{
　　fis = new FileInputStream(KEY_FILE);
　　}
　　catch (FileNotFoundException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　Key key = null;
　　
　　try {
　　ObjectInputStream ois = null;
　　ois = new ObjectInputStream(fis);
　　key = null;
　　key = (Key) ois.readObject();
　　}
　　catch (IOException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　catch (ClassNotFoundException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　System.out.println("key = " + key);
　　return key;
　　}
　　}
　　
　　安全socket
　　
　　我們從一個簡單的類開始，它提供我們在普通socket對象之上的加密。表C(SecretSocket.java)包含了兩段代碼－Socket和Key對象。我們的構造器創建了變量并初始化了密碼：
　　
　　outCipher = Cipher.getInstance(algorithm);
　　outCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
　　inCipher = Cipher.getInstance(algorithm);
　　inCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
　　
　　isting C?SecretSocket.java
　　
　　/*
　　* Created by IntelliJ IDEA.
　　* User: jbirchfield
　　* Date: Mar 20, 2002
　　* Time: 9:07:51 AM
　　*/
　　
　　import org.bouncycastle.
　　jce.provider.BouncyCastleProvider;
　　
　　import javax.crypto.Cipher;
　　import javax.crypto.CipherInputStream;
　　import javax.crypto.CipherOutputStream;
　　import javax.crypto.KeyGenerator;
　　import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
　　import java.io.IOException;
　　import java.io.InputStream;
　　import java.io.OutputStream;
　　import java.net.Socket;
　　import java.net.UnknownHostException;
　　import java.security.InvalidKeyException;
　　import java.security.Key;
　　import java.security.NoSuchAlgorithmException;
　　import java.security.NoSuchProviderException;
　　import java.security.Security;
　　
　　public class SecretSocket
　　{
　　
　　private Key key = null;
　　private Cipher outCipher = null;
　　private Cipher inCipher = null;
　　private CipherInputStream cis = null;
　　private CipherOutputStream cos = null;
　　
　　private Socket socket = null;
　　
　　private String algorithm = "DES";
　　
　　public SecretSocket
　　(Socket socket, Key key)
　　{
　　this.socket = socket;
　　this.key = key;
　　algorithm = key.getAlgorithm();
　　initializeCipher();
　　
　　}
　　
　　private void initializeCipher()
　　{
　　try
　　{
　　outCipher = Cipher.getInstance
　　(algorithm);
　　outCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
　　inCipher = Cipher.getInstance
　　(algorithm);
　　inCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
　　}
　　catch (NoSuchAlgorithmException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　catch (NoSuchPaddingException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　catch (InvalidKeyException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　
　　}
　　
　　public InputStream getInputStream()
　　throws IOException {
　　InputStream is =
　　socket.getInputStream();
　　cis = new CipherInputStream
　　(is, inCipher);
　　return cis;
　　}
　　
　　public OutputStream getOutputStream()
　　throws IOException {
　　OutputStream os
　　= socket.getOutputStream();
　　cos = new CipherOutputStream
　　(os, outCipher);
　　return cos;
　　}
　　}
　　
　　因為socket是雙向的通信，所以我們采用兩個密碼。加密輸出的數據并解密輸入的數據。我們使用getInputStream()和getOutputStream(),這兩種方法來加密合解密通用的輸入和輸出的經過包裝的數據流。見表D。
　　
　　isting D
　　
　　public InputStream getInputStream()
　　throws IOException
　　{
　　InputStream is = socket.getInputStream();
　　cis = new CipherInputStream(is, inCipher);
　　return cis;
　　}
　　public OutputStream getOutputStream()
　　throws IOException {
　　OutputStream os = socket.getOutputStream();
　　cos = new CipherOutputStream(os, outCipher);
　　return cos;
　　}
　　
　　在JCE的javax.crypto包中包含CipherInputStream和CipherOutputStream這兩種流類型。他們接收輸入輸出的流對象和密碼對象。
　　
　　Socket 服務器
　　
　　開始寫我們的socket服務器類吧。表E(SecretSocketServer.java)是一個完整的列表。SecretSocketServer在一個端口打開ServerSocket，當接收到連接時，使用SocketHandler產生一個線程來操作連接。
　　
　　isting E?SecretSocketServer.java
　　
　　/*
　　* Created by IntelliJ IDEA.
　　* User: jbirchfield
　　* Date: Mar 20, 2002
　　* Time: 9:32:17 AM
　　*/
　　
　　import java.net.ServerSocket;
　　import java.net.Socket;
　　import java.io.IOException;
　　
　　public class SecretSocketServer
　　{
　　
　　public static void
　　main(String[] args)
　　{
　　new SecretSocketServer();
　　}
　　
　　public SecretSocketServer()
　　{
　　ServerSocket ss = null;
　　try {
　　ss = new ServerSocket(4444);
　　}
　　catch (IOException e)
　　{
　　e.printStackTrace();
　　}
　　while(true) {
　　try {
　　System.out.println
　　("Waiting...");
　　Socket s = ss.accept

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