Android-加解密算法工具类封装AESRSAMD5-一站式解决方案
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Android 加解密算法工具类封装：AES、RSA、MD5 一站式解决方案
在 Android 开发中，数据的安全性非常重要，尤其是敏感数据的存储和传输。为了实现数据加密和解密，我们可以封装一个通用的加解密工具类，支持常见的加密算法（如 AES、RSA、DES 等）。以下是一个基于 AES 对称加密算法的工具类封装示例，同时提供扩展性以支持其他算法。
AES 加解密工具类封装
AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的密钥。以下是封装好的工具类：
import android.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class AESUtil {
private static final String ALGORITHM = "AES";
private static final String TRANSFORMATION = "AES/ECB/PKCS5Padding"; // AES 加密模式和填充方式
/**
* 加密
*
* @param data 待加密的数据
* @param key 密钥（必须是 16、24 或 32 字节）
* @return 加密后的 Base64 编码字符串
*/
public static String encrypt(String data, String key) {
try {
SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ALGORITHM);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
return Base64.encodeToString(encryptedBytes, Base64.DEFAULT);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 解密
*
* @param encryptedData 加密后的 Base64 编码字符串
* @param key 密钥（必须是 16、24 或 32 字节）
* @return 解密后的原始数据
*/
public static String decrypt(String encryptedData, String key) {
try {
SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ALGORITHM);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptedData, Base64.DEFAULT));
return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}使用示例
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String originalData = "Hello, AES Encryption!";
String key = "1234567890123456"; // 密钥必须是 16、24 或 32 字节
// 加密
String encryptedData = AESUtil.encrypt(originalData, key);
System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
// 解密
String decryptedData = AESUtil.decrypt(encryptedData, key);
System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
}
}2.RSA 加解密工具类封装
RSA 是一种非对称加密算法，使用公钥加密、私钥解密。以下是 RSA 工具类的简单实现：
import android.util.Base64;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import javax.crypto.Cipher;
public class RSAUtil {
private static final String ALGORITHM = "RSA";
/**
* 生成 RSA 密钥对
*
* @return 生成的密钥对
*/
public static KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);
keyPairGenerator.initialize(2048); // 密钥长度
return keyPairGenerator.generateKeyPair();
}
/**
* 使用公钥加密
*
* @param data 待加密的数据
* @param publicKey 公钥
* @return 加密后的 Base64 编码字符串
*/
public static String encrypt(String data, PublicKey publicKey) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
return Base64.encodeToString(encryptedBytes, Base64.DEFAULT);
}
/**
* 使用私钥解密
*
* @param encryptedData 加密后的 Base64 编码字符串
* @param privateKey 私钥
* @return 解密后的原始数据
*/
public static String decrypt(String encryptedData, PrivateKey privateKey) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptedData, Base64.DEFAULT));
return new String(decryptedBytes);
}
/**
* 将 Base64 编码的公钥字符串转换为 PublicKey 对象
*
* @param base64PublicKey Base64 编码的公钥字符串
* @return PublicKey 对象
*/
public static PublicKey getPublicKey(String base64PublicKey) throws Exception {
byte[] keyBytes = Base64.decode(base64PublicKey, Base64.DEFAULT);
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
return keyFactory.generatePublic(keySpec);
}
/**
* 将 Base64 编码的私钥字符串转换为 PrivateKey 对象
*
* @param base64PrivateKey Base64 编码的私钥字符串
* @return PrivateKey 对象
*/
public static PrivateKey getPrivateKey(String base64PrivateKey) throws Exception {
byte[] keyBytes = Base64.decode(base64PrivateKey, Base64.DEFAULT);
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
return keyFactory.generatePrivate(keySpec);
}
/**
* 将公钥对象转换为 Base64 编码字符串
*
* @param publicKey 公钥对象
* @return Base64 编码的公钥字符串
*/
public static String getPublicKeyString(PublicKey publicKey) {
return Base64.encodeToString(publicKey.getEncoded(), Base64.DEFAULT);
}
/**
* 将私钥对象转换为 Base64 编码字符串
*
* @param privateKey 私钥对象
* @return Base64 编码的私钥字符串
*/
public static String getPrivateKeyString(PrivateKey privateKey) {
return Base64.encodeToString(privateKey.getEncoded(), Base64.DEFAULT);
}
}使用示例:
import java.security.KeyPair;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
// 1. 生成密钥对
KeyPair keyPair = RSAUtil.generateKeyPair();
String publicKeyString = RSAUtil.getPublicKeyString(keyPair.getPublic());
String privateKeyString = RSAUtil.getPrivateKeyString(keyPair.getPrivate());
System.out.println("公钥: " + publicKeyString);
System.out.println("私钥: " + privateKeyString);
// 2. 加密数据
String originalData = "Hello, RSA Encryption!";
String encryptedData = RSAUtil.encrypt(originalData, keyPair.getPublic());
System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
// 3. 解密数据
String decryptedData = RSAUtil.decrypt(encryptedData, keyPair.getPrivate());
System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}输出示例:
公钥: MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAu1X7...
私钥: MIIEvAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCBKYwggSiAgEAAoIBA...
加密后的数据: jKlQmZ2P3X7v...
解密后的数据: Hello, RSA Encryption!工具类的功能说明
生成密钥对 ：
使用 generateKeyPair() 方法生成 RSA 密钥对（公钥和私钥）。
公钥用于加密，私钥用于解密。
加密数据 ：
使用 encrypt() 方法，传入原始数据和公钥，返回加密后的 Base64 编码字符串。
解密数据 ：
使用 decrypt() 方法，传入加密后的 Base64 编码字符串和私钥，返回解密后的原始数据。
密钥转换 ：
支持将 PublicKey 和 PrivateKey 对象转换为 Base64 编码字符串，便于存储和传输。
支持将 Base64 编码的密钥字符串转换回 PublicKey 或 PrivateKey 对象。
注意事项
密钥长度 ：
RSA 密钥长度通常为 2048 位或更高，以确保安全性。
加密数据大小限制 ：
RSA 加密的数据大小受密钥长度限制。例如，2048 位密钥最多只能加密 245 字节的数据。如果需要加密更大的数据，可以结合对称加密（如 AES）使用。
密钥存储 ：
私钥必须妥善保存，避免泄露。可以使用 Android Keystore 系统来安全存储密钥。
性能 ：
RSA 加密和解密速度较慢，适合加密小数据（如密钥或敏感信息）。
3. MD5 工具类封装
MD5 是一种广泛使用的哈希算法，通常用于生成数据的唯一摘要（哈希值）。虽然 MD5 不再推荐用于加密（因为它容易受到碰撞攻击），但它仍然可以用于校验数据完整性或生成唯一标识。以下是 MD5 工具类的封装，并附带使用示例。
代码 ：
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class MD5Util {
/**
* 生成字符串的 MD5 哈希值
*
* @param input 输入字符串
* @return MD5 哈希值（32 位十六进制字符串）
*/
public static String md5(String input) {
try {
// 创建 MessageDigest 实例，指定使用 MD5 算法
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 将输入字符串转换为字节数组并计算哈希值
byte[] hashBytes = digest.digest(input.getBytes());
// 将字节数组转换为十六进制字符串
StringBuilder hexString = new StringBuilder();
for (byte b : hashBytes) {
String hex = Integer.toHexString(0xff & b);
if (hex.length() == 1) {
hexString.append('0');
}
hexString.append(hex);
}
return hexString.toString();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 生成文件的 MD5 哈希值
*
* @param filePath 文件路径
* @return 文件的 MD5 哈希值（32 位十六进制字符串）
*/
public static String md5File(String filePath) {
try {
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
byte[] buffer = new byte[8192];
int bytesRead;
while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
digest.update(buffer, 0, bytesRead);
}
fis.close();
// 将字节数组转换为十六进制字符串
byte[] hashBytes = digest.digest();
StringBuilder hexString = new StringBuilder();
for (byte b : hashBytes) {
String hex = Integer.toHexString(0xff & b);
if (hex.length() == 1) {
hexString.append('0');
}
hexString.append(hex);
}
return hexString.toString();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}使用示例
示例 1：计算字符串的 MD5 哈希值
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String input = "Hello, MD5!";
String md5Hash = MD5Util.md5(input);
System.out.println("MD5 哈希值: " + md5Hash);
}
}输出结果：
MD5 哈希值: ed076287532e86365e841e92bfc50d8c示例 2：计算文件的 MD5 哈希值：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "path/to/your/file.txt";
String md5Hash = MD5Util.md5File(filePath);
System.out.println("文件的 MD5 哈希值: " + md5Hash);
}
}输出结果：
文件的 MD5 哈希值: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e**工具类的功能说明
字符串 MD5 哈希：**
md5(String input) 方法用于计算输入字符串的 MD5 哈希值。
返回一个 32 位的十六进制字符串。
文件 MD5 哈希：
md5File(String filePath) 方法用于计算文件的 MD5 哈希值。
适用于校验文件完整性或生成文件的唯一标识。
异常处理：
如果算法不可用（NoSuchAlgorithmException），会捕获异常并返回 null。
文件操作异常（如文件不存在）也会被捕获并返回 null。