密文大小

Question

Java中有什么用于具有这些属性的整数加密的密码函数？：

快速
对称密钥算法
使用简单（即使用几行代码而不包含外部库）
~~可以指定输出长度（例如20个字符）~~

我只需要用它来加密/解密整数。

Answer 1

没有外部库的要求将列表减少到DES，3DES和AES。 DES和3DES的块大小为64位，而AES的块大小为128位。有不同的方面，可以考察一下。

密文大小

DES和3DES最适用于最多56位宽（非全长）的整数，因为结果将是一个8字节的单块，因为填充。如果加密一个完整的long值，则会添加一个额外的填充块。

AES将始终为任何长值的int生成一个16字节的密文。

速度

根据this analysis AES（Rijndael-128）的速度是DES / 3DES的两倍多，密钥大小更大（更安全）。当CPU支持AES-NI时，AES甚至比DES或3DES快得多。所有当前的CPU都支持这一点。这是我从openssl speed命令获取的当前结果。

对于16字节有效载荷，AES达到127MB / s，而3DES仅达到27MB / s。 Here要搜索的数据。

安全

不要将DES用于任何严重的事情，因为它只有56位密钥（带有奇偶校验的64位密钥）。暴力迫使成本为2 ⁵⁶。 3DES也不是那么好，因为Brute强制成本是2¹¹²。 AES的强制成本为2 ¹²⁸，2 ¹⁹²，2 ²⁵⁶，具体取决于使用的密钥大小。

代码

可能使用AES：

private final String CIPHER_NAME = "AES/ECB/PKCS5Padding";
private final String ALGORITHM_NAME = "AES"; // keySizes 128, 192, 256
// private final String CIPHER_NAME = "DES/ECB/PKCS5Padding";
// private final String ALGORITHM_NAME = "DES"; // keySize 56
// private final String CIPHER_NAME = "DESede/ECB/PKCS5Padding";
// private final String ALGORITHM_NAME = "DESede"; // keySize 168

byte[] encrypt(SecretKey key, long num) {
    BigInteger bignum = BigInteger.valueOf(num);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_NAME);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
    return cipher.doFinal(bignum.toByteArray());
}

long decrypt(SecretKey key, byte[] ct) {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_NAME);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    byte[] pt = cipher.doFinal(ct);
    BigInteger bignum = new BigInteger(pt);
    return bignum.longValue();
}

SecretKey keyGen(String algorithm, int keySize) {
    KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
    keygen.init(keySize);
    return keygen.generateKey();
}

操作模式

这里我使用ECB模式。使用它通常不是一个好主意。它具有用相同的密钥加密相同的明文导致相同的密文的问题。这可能不是可接受的财产。如果不可接受，那么您需要使用例如带有新随机IV的CBC模式。随着将通过一个额外的块炸掉密文。

Answer 2

如果您不需要安全解决方案但只需快速，请考虑XOR cipher：

int key = ...
....
int b = a ^ key;
int c = b ^ key;
assert (c == a);

Answer 3

如果您想要任何安全性，则不应自行实施密码。有太多可能出错的地方。

但您可以将您的数字写入byte[]并使用Java提供的密码，如this answer中所述。

快速，简单易用的对称密码，用于Java中的整数加密

3 个答案:

密文大小

速度

安全

代码

操作模式