商用密码
商用密码（Commercial Cryptography）涉及到多个方面，包括但不限于数据加密、数字签名、身份验证和安全通信等。商用密码的目的是保护信息的机密性、完整性和可用性，确保数据在存储和传输过程中的安全。以下是一些Java商用密码方向的关键技术和应用领域：
1. 加密算法
对称加密：AES、DES、3DES等，主要用于数据加密，特点是加密和解密使用同一个密钥。
非对称加密：RSA、ECC（椭圆曲线加密）、DH（Diffie-Hellman）等，主要用于数据加密和数字签名，特点是有公钥和私钥，公钥用于加密或验证签名，私钥用于解密或生成签名。
2. 散列函数
SHA-256、SHA-3、MD5（尽管MD5已经不再安全，不推荐用于敏感信息的安全性保护），用于确保数据完整性，通过对数据生成固定长度的摘要信息。
3. 数字签名
使用非对称加密技术，如RSA、DSA（数字签名算法）等，保证信息的来源和完整性。
4. 安全通信协议
SSL/TLS（现在主要是TLS）用于Web服务器和浏览器之间的安全通信。
DTLS，适用于UDP协议的安全版本，常用于物联网(IoT)通信。
5. 身份认证和授权
OAuth 2.0、OpenID Connect等用于身份认证和授权。
JWT（JSON Web Tokens）用于创建可以安全传输的访问令牌。
6. 安全存储
密码学方法用于加密存储在数据库或文件系统中的敏感数据。
7. Java加密架构（JCA）和Java加密扩展（JCE）
Java提供了一套加密框架，即JCA和JCE，它们提供了一套API，用于实现加密、密钥生成和管理、安全随机数生成等功能。通过这些API，可以轻松地在Java应用程序中实现安全功能。
应用领域
金融服务：在线支付、移动支付、银行交易等。
电子商务：用户数据保护、交易加密。
云计算与数据中心：数据加密存储、安全通信。
物联网（IoT）：设备身份验证、数据加密。
政府和企业系统：文档加密、电子邮件加密、身份和访问管理。
在Java中实现商用密码功能，可以依赖于Java加密架构（JCA）和Java加密扩展（JCE）。下面我将通过一些简单的示例来演示如何在Java中使用这些技术来实现加密、解密、生成摘要、进行数字签名等常见的密码学操作。
1. 使用AES对数据进行加密和解密
AES（高级加密标准）是一种广泛使用的对称加密算法。以下是一个简单的示例，展示了如何使用AES进行加密和解密：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
public class AESExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成AES密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGenerator.init(128); // 可以是128, 192或256位
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();
// 创建AES密钥规范
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 加密数据
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encrypted = cipher.doFinal("Hello, World!".getBytes());
System.out.println("Encrypted text: " + new String(encrypted));
// 解密数据
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
byte[] original = cipher.doFinal(encrypted);
System.out.println("Decrypted text: " + new String(original));
}
}2. 使用RSA进行数据加密和解密
RSA是一种非对称加密算法，通常用于加密小块数据或加密对称密钥。以下是使用RSA加密和解密数据的示例：
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import javax.crypto.Cipher;
public class RSAExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成RSA密钥对
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
// 使用公钥加密数据
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encrypted = cipher.doFinal("Hello, World!".getBytes());
System.out.println("Encrypted text: " + new String(encrypted));
// 使用私钥解密数据
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
System.out.println("Decrypted text: " + new String(decrypted));
}
}3. 生成和验证数字签名
数字签名用于验证消息的完整性和来源。以下是使用RSA生成和验证数字签名的示例：
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
public class DigitalSignatureExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成RSA密钥对
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
// 生成数字签名
Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA");
signature.initSign(privateKey);
byte[] data = "Hello, World!".getBytes();
signature.update(data);
byte[] digitalSignature = signature.sign();
System.out.println("Signature: " + new String(digitalSignature));
// 验证数字签名
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data);
boolean isValid = signature.verify(digitalSignature);
System.out.println("Signature valid? " + isValid);
}
}