加密解密(RC4)

原创

一百减一是零

发布于 2024-08-01 01:47:15

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RC4

RC4是一种流密码算法，由美国计算机科学家罗纳德·李维斯特（Ronald Rivest）发明，于1987年公开发布。

特点：

简单高效：RC4算法的实现相对简单，运行速度快，适用于资源有限的设备和环境，对实时性要求比较高的应用场景。

对称加密：RC4算法是一种对称加密算法，使用相同的密钥进行加密和解密。

可变密钥长度：RC4算法支持变长密钥，密钥长度可以在1到256字节之间，安全性相对较高。

无填充需求：RC4算法不需要进行填充操作，可以直接对数据进行加密。

长度无限制：RC4算法对于加密/解密数据的长度没有限制，适合于加密数据流。

实现简单：RC4算法的实现简单，只需要一个密钥和一个初始化向量。

算法原理：

RC4算法的原理是通过将一个密钥和一个初始化向量经过KSA（Key Scheduling Algorithm）（密钥调度算法）生成一个长度为256个字节的密钥流，然后将明文与密钥流逐字节异或，得到密文。解密时，将密文与密钥流再次异或即可还原出明文。

RC4算法基于一个伪随机数生成器（PRNG），该生成器使用密钥和初始化向量（IV）作为输入，生成一个密钥流（keystream）。密钥流与明文数据进行异或运算，得到密文数据。解密时，再次使用密钥流与密文数据进行异或运算，得到原始的明文数据。

应用场景：

无线通信领域中：RC4算法被用于保护Wi-Fi网络的安全。

在SSL加密中：RC4算法是一种可选的加密算法。

在游戏保护中：RC4算法可以用于加密游戏关键数据。

在电子商务中：RC4算法可以用于加密信用卡等敏感信。

无线网络安全：RC4算法被广泛应用于无线网络的加密通信中，例如WEP（Wired Equivalent Privacy）和WPA（Wi-Fi Protected Access）协议。

互联网通信：RC4算法可以用于保护互联网通信的安全性，例如SSL/TLS协议中的RC4加密套件。

数据加密：RC4算法可以用于对数据进行加密，例如文件加密、数据库加密等。

代码示例：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.Key;
import java.util.Base64;
 
public class RC4Util {
    // 加密算法
    private static final String ENCRYPT_ALGORITHM = "RC4";
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //加密的字符串
        String plainText = "Hello, World!";
        // 密钥，长度可以为1到256位
        String secretKey = "12345678";
        //加密
        String encryptedText = encrypt(plainText, secretKey);
        System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);
        //解密
        String decryptedText = decrypt(encryptedText, secretKey);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
 
    /**
     * RC4加密
     *
     * @param plainText 明文
     * @param secretKey 秘钥
     * @return 密文
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String plainText, String secretKey) throws Exception {
        Key key = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(), ENCRYPT_ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ENCRYPT_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(cipherText);
    }
 
    /**
     * RC4解密
     *
     * @param cipherText 密文
     * @param secretKey  密钥
     * @return 明文
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String cipherText, String secretKey) throws Exception {
        Key key = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(), ENCRYPT_ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ENCRYPT_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] plainText = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(cipherText));
        return new String(plainText);
    }
}