3des加密解密详细解释

　　3DES，也称为3DESede或TripleDES，是三重数据加密，且可以逆推的一种算法方案。1975年美国IBM公司成功研究并发布了DES加密算法，但DES密码长度容易被暴力破解，通过对DES算法进行改进，针对每个数据块进行三次DES加密，也就是3DES加密算法。但由于3DES的算法是公开的，所以算法本身没什么秘密可言，主要依靠唯一密钥来确保数据加密解密的安全。

　　有人可能会问，那3DES到底安不安全呢？！目前为止，还没有人能破解3DES，所以你要是能破解它，都足以震惊整个信息安全界了。

　3DES加密算法简析

　　3DES加密算法并非什么新的加密算法，而是DES算法的另一种模式。是现在比较常用的一种对称加密算法，比起DES来说安全性更高。该算法的加解密过程分别是对明文/密文数据进行三次DES加密或解密，得到相应的密文或明文。假设EK（）和DK（）分别表示DES的加密和解密函数，P表示明文，C表示密文，那么加解密的公式如下：

　　加密：C = EK3（ DK2（ EK1（P） ） ） 即对明文数据进行，加密 --》 解密 --》 加密的过程，最后得到密文数据

　　解密：P = DK1（ EK2（ DK3（C） ） ） 即对密文数据进行，解密 --》 加密 --》 解密的过程，最后得到明文数据

　　其中：K1表示3DES中第一个8字节密钥，K2表示第二个8字节密钥，K3表示第三个8字节密钥，通常情况下，3DES的密钥为双倍长密钥（若不知道双倍长，可参考博主的密钥分算算法文章中的解释），即K1对应KL（左8字节），K2对应KR（右8字节），K3对应KL（左8字节）。

　　由于DES加解密算法是每8个字节作为一个加解密数据块，因此在实现该算法时，需要对数据进行分块和补位（即最后不足8字节时，要补足8字节）。Java本身提供的API中NoPadding，Zeros填充和PKCS5Padding。假设我们要对9个字节长度的数据进行加密，则其对应的填充说明如下：

　　ZerosPadding

　　无数据的字节全部被填充为0

　　第一块：F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

　　第二块：F8 0 0 0 0 0 0 0

　　PKCS5Padding

　　每个被填充的字节都记录了被填充的长度

　　第一块：F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

　　第二块：F8 07 07 07 07 07 07 07

　　DES的具体算法过程很复杂，实话说我也不懂，我只能借用Android和iOS里面自带的API去实现3DES的过程，其具体代码如下：

　　Android代码

　　［plain］ view plain copypublic byte［］ triDesEncrypt（byte［］ desKey， byte［］ desData， int flag） {//flag == 1为加密，flag == 0为解密

　　byte［］ keyFirst8 = new byte［8］;

　　byte［］ keySecond8 = new byte［8］;

　　if （desKey.length 》 8） {

　　for （int i = 0; i 《 8; i++） {

　　keyFirst8［i］ = desKey［i］;

　　}

　　} else {

　　return null;

　　}

　　if （desKey.length 《 16） {

　　for （int i = 0; i 《 desKey.length - 8; i++） {

　　keySecond8［i］ = desKey［i + 8］;

　　}

　　} else {

　　for （int i = 0; i 《 8; i++） {

　　keySecond8［i］ = desKey［i + 8］;

　　}

　　}

　　byte［］ tmpKey = new byte［8］;

　　byte［］ tmpData = new byte［8］;

　　arrayCopy（keyFirst8， 0， tmpKey， 0， 8）;

　　arrayCopy（desData， 0， tmpData， 0， 8）;

　　int mode = flag;

　　byte［］ result = unitDes（tmpKey， tmpData， mode）;

　　arrayCopy（keySecond8， 0， tmpKey， 0， 8）;

　　arrayCopy（result， 0， tmpData， 0， 8）;

　　mode = （mode == 1） ？ 0 ： 1;

　　result = unitDes（tmpKey， tmpData， mode）;

　　arrayCopy（keyFirst8， 0， tmpKey， 0， 8）;

　　arrayCopy（result， 0， tmpData， 0， 8）;

　　mode = （mode == 1） ？ 0 ： 1;

　　result = unitDes（tmpKey， tmpData， mode）;

　　return result;

　　}

　　iOS代码

　　［plain］ view plain copy+ （NSData *）encryptWithDataKey：（NSData *）src key1：（NSData *）key1 key2：（NSData *）key2 key3：（NSData *）key3

　　{

　　if （src == nil || ［src length］ == 0 ||

　　key1 == nil || ［key1 length］ == 0 ||

　　key2 == nil || ［key2 length］ == 0 ||

　　key3 == nil || ［key3 length］ == 0） {

　　return nil;

　　}

　　const void *vplainText;

　　size_t plainTextBufferSize;

　　plainTextBufferSize = ［src length］;

　　vplainText = ［src bytes］;

　　CCCryptorStatus ccStatus;

　　uint8_t *bufferPtr = NULL;

　　size_t bufferPtrSize = 0;

　　size_t movedBytes = 0;

　　bufferPtrSize = （plainTextBufferSize + kCCBlockSize3DES） & ~（kCCBlockSize3DES - 1）;

　　bufferPtr = malloc（bufferPtrSize * sizeof（uint8_t））;

　　memset（（void *）bufferPtr， 0x00， bufferPtrSize）;

　　NSMutableData *key = ［NSMutableData data］;

　　［key appendData:key1］;

　　［key appendData:key2］;

　　［key appendData:key3］;

　　NSString *initVec = @“01234567”;

　　const void *vKey = ［key bytes］;

　　const void *vinitVec = （const void *）［initVec UTF8String］;

　　uint8_t iv［kCCBlockSize3DES］;

　　memset（（void *）iv， 0x00， （size_t）sizeof（iv））;

　　ccStatus = CCCrypt（kCCEncrypt， kCCAlgorithm3DES， kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode， vKey， kCCKeySize3DES， vinitVec， vplainText， plainTextBufferSize， （void *）bufferPtr， bufferPtrSize， &movedBytes）;

　　if （ccStatus ！= kCCSuccess） {

　　free（bufferPtr）;

　　return nil;

　　}

　　NSData *result = ［NSData dataWithBytes:bufferPtr length:movedBytes］;

　　free（bufferPtr）;

　　return result;

　　}

　　+ （NSData *）decryptWithDataKey：（NSData *）src key1：（NSData *）key1 key2：（NSData *）key2 key3：（NSData *）key3

　　{

　　if （src == nil || ［src length］ == 0 ||

　　key1 == nil || ［key1 length］ == 0 ||

　　key2 == nil || ［key2 length］ == 0 ||

　　key3 == nil || ［key3 length］ == 0） {

　　return nil;

　　}

　　const void *vplainText;

　　size_t plainTextBufferSize;

　　plainTextBufferSize = ［src length］;

　　vplainText = ［src bytes］;

　　CCCryptorStatus ccStatus;

　　uint8_t *bufferPtr = NULL;

　　size_t bufferPtrSize = 0;

　　size_t movedBytes = 0;

　　bufferPtrSize = （plainTextBufferSize + kCCBlockSize3DES） & ~（kCCBlockSize3DES - 1）;

　　bufferPtr = malloc（bufferPtrSize * sizeof（uint8_t））;

　　memset（（void *）bufferPtr， 0x00， bufferPtrSize）;

　　NSMutableData *key = ［NSMutableData data］;

　　［key appendData:key1］;

　　［key appendData:key2］;

　　［key appendData:key3］;

　　NSString *initVec = @“01234567”;

　　const void *vkey = ［key bytes］;

　　const void *vinitVec = （const void *）［initVec UTF8String］;

　　uint8_t iv［kCCBlockSize3DES］;

　　memset（（void *）iv， 0x00， （size_t）sizeof（iv））;

　　ccStatus = CCCrypt（kCCDecrypt， kCCAlgorithm3DES， kCCOptionPKCS7Padding | kCCOptionECBMode， vkey， kCCKeySize3DES， vinitVec， vplainText， plainTextBufferSize， （void *）bufferPtr， bufferPtrSize， &movedBytes）;

　　if （ccStatus ！= kCCSuccess） {

　　free（bufferPtr）;

　　return nil;

　　}

　　NSData *result = ［NSData dataWithBytes:bufferPtr length:movedBytes］;

　　free（bufferPtr）;

　　return result;

　　}　　

　Java使用3DES加密解密的流程

　　①传入共同约定的密钥（keyBytes）以及算法（Algorithm），来构建SecretKey密钥对象

　　SecretKey deskey = new SecretKeySpec（keyBytes， Algorithm）;

　　②根据算法实例化Cipher对象。它负责加密/解密

　　Cipher c1 = Cipher.getInstance（Algorithm）;

　　③传入加密/解密模式以及SecretKey密钥对象，实例化Cipher对象

　　c1.init（Cipher.ENCRYPT_MODE， deskey）;

　　④传入字节数组，调用Cipher.doFinal（）方法，实现加密/解密，并返回一个byte字节数组

　　c1.doFinal（src）;

　　3DES案例

　　—SecretUtils.java（3DES加密解密的工具类）—

　　package my3des;

　　import java.io.UnsupportedEncodingException;

　　import javax.crypto.Cipher;

　　import javax.crypto.SecretKey;

　　import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

　　/**

　　* SecretUtils {3DES加密解密的工具类 }

　　* @author William

　　* @date 2013-04-19

　　*/

　　public class SecretUtils {

　　//定义加密算法，有DES、DESede（即3DES）、Blowfish

　　private static final String Algorithm = “DESede”;

　　private static final String PASSWORD_CRYPT_KEY = “2012PinganVitality075522628888ForShenZhenBelter075561869839”;

　　/**

　　* 加密方法

　　* @param src 源数据的字节数组

　　* @return

　　*/

　　public static byte［］ encryptMode（byte［］ src） {

　　try {

　　SecretKey deskey = new SecretKeySpec（build3DesKey（PASSWORD_CRYPT_KEY）， Algorithm）; //生成密钥

　　Cipher c1 = Cipher.getInstance（Algorithm）; //实例化负责加密/解密的Cipher工具类

　　c1.init（Cipher.ENCRYPT_MODE， deskey）; //初始化为加密模式

　　return c1.doFinal（src）;

　　} catch （java.security.NoSuchAlgorithmException e1） {

　　e1.printStackTrace（）;

　　} catch （javax.crypto.NoSuchPaddingException e2） {

　　e2.printStackTrace（）;

　　} catch （java.lang.Exception e3） {

　　e3.printStackTrace（）;

　　}

　　return null;

　　}

　　/**

　　* 解密函数

　　* @param src 密文的字节数组

　　* @return

　　*/

　　public static byte［］ decryptMode（byte［］ src） {

　　try {

　　SecretKey deskey = new SecretKeySpec（build3DesKey（PASSWORD_CRYPT_KEY）， Algorithm）;

　　Cipher c1 = Cipher.getInstance（Algorithm）;

　　c1.init（Cipher.DECRYPT_MODE， deskey）; //初始化为解密模式

　　return c1.doFinal（src）;

　　} catch （java.security.NoSuchAlgorithmException e1） {

　　e1.printStackTrace（）;

　　} catch （javax.crypto.NoSuchPaddingException e2） {

　　e2.printStackTrace（）;

　　} catch （java.lang.Exception e3） {

　　e3.printStackTrace（）;

　　}

　　return null;

　　}

　　/*

　　* 根据字符串生成密钥字节数组

　　* @param keyStr 密钥字符串

　　* @return

　　* @throws UnsupportedEncodingException

　　*/

　　public static byte［］ build3DesKey（String keyStr） throws UnsupportedEncodingException{

　　byte［］ key = new byte［24］; //声明一个24位的字节数组，默认里面都是0

　　byte［］ temp = keyStr.getBytes（“UTF-8”）; //将字符串转成字节数组

　　/*

　　77 * 执行数组拷贝

　　* System.arraycopy（源数组，从源数组哪里开始拷贝，目标数组，拷贝多少位）

　　*/

　　if（key.length 》 temp.length）{

　　//如果temp不够24位，则拷贝temp数组整个长度的内容到key数组中

　　System.arraycopy（temp， 0， key， 0， temp.length）;

　　}else{

　　//如果temp大于24位，则拷贝temp数组24个长度的内容到key数组中

　　System.arraycopy（temp， 0， key， 0， key.length）;

　　}

　　return key;

　　}

　　}

　　—Main.java（测试类）—

　　package my3des;

　　public class Main {

　　/**

　　* @param args

　　*/

　　public static void main（String［］ args） {

　　String msg = “3DES加密解密案例”;

　　System.out.println（“【加密前】：” + msg）;

　　//加密

　　byte［］ secretArr = SecretUtils.encryptMode（msg.getBytes（））;

　　System.out.println（“【加密后】：” + new String（secretArr））;

　　//解密

　　byte［］ myMsgArr = SecretUtils.decryptMode（secretArr）;

　　System.out.println（“【解密后】：” + new String（myMsgArr））;

　　}

　　}