在投票应用层协议项目的基础上,使用现代密码学算法,使用Java语言,将该应用层协议修改为安全传输的通信过程。 方式一:将投票信息整体进行加解密; 方式二:将报文的某个字段进行加解密;两种方式分别描述,要求包含程序实现思路描述和关键代码的讲解

时间: 2024-04-01 22:34:25 浏览: 12
好的,我会分别为你详细描述两种方式的实现。 方式一:将投票信息整体进行加解密 加密过程: 1. 客户端生成随机密钥K,并使用该密钥对投票信息进行AES对称加密。 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class VoteEncryptor { private static final String AES_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String encrypt(String voteInfo, String keyStr) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(keyStr.substring(0, 16).getBytes(CHARSET), "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(voteInfo.getBytes(CHARSET)); return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes); } } ``` 2. 客户端使用RSA公钥对随机密钥K进行非对称加密,并将加密后的密钥K'发送给服务器。 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.security.PrivateKey; import java.util.Base64; public class KeyEncryptor { private static final String RSA_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String encrypt(String keyStr, PrivateKey privateKey) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey); byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(keyStr.getBytes(CHARSET)); return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes); } } ``` 解密过程: 1. 服务器使用RSA私钥对收到的密钥K'进行非对称解密,得到随机密钥K。 ```java import javax.crypto.Cipher; import java.security.PrivateKey; import java.util.Base64; public class KeyDecryptor { private static final String RSA_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String decrypt(String ciphertext, PrivateKey privateKey) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext)); return new String(decryptedBytes, CHARSET); } } ``` 2. 服务器使用随机密钥K对收到的投票信息进行AES对称解密,得到原始的投票信息。 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class VoteDecryptor { private static final String AES_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String decrypt(String ciphertext, String keyStr) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(keyStr.substring(0, 16).getBytes(CHARSET), "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey); byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext)); return new String(decryptedBytes, CHARSET); } } ``` 方式二:将报文的某个字段进行加解密 加密过程: 1. 客户端生成随机密钥K,并使用该密钥对需要加密的字段进行AES对称加密。 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class FieldEncryptor { private static final String AES_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String encrypt(String field, String keyStr) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(keyStr.substring(0, 16).getBytes(CHARSET), "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(field.getBytes(CHARSET)); return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes); } } ``` 2. 客户端使用RSA公钥对随机密钥K进行非对称加密,并将加密后的密钥K'替换原始报文中的对应字段,得到加密后的报文。 ```java import javax.crypto.Cipher; import java.security.PrivateKey; import java.util.Base64; import java.util.Map; public class KeyExchange { private static final String RSA_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static Map<String, Object> encryptKey(String keyStr, PrivateKey privateKey, Map<String, Object> voteMsg) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey); byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(keyStr.getBytes(CHARSET)); String key = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes); voteMsg.put("key", key); return voteMsg; } } ``` 解密过程: 1. 服务器使用RSA私钥对收到的密钥K'进行非对称解密,得到随机密钥K。 ```java import javax.crypto.Cipher; import java.security.PrivateKey; import java.util.Base64; public class KeyDecryptor { private static final String RSA_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String decrypt(String ciphertext, PrivateKey privateKey) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext)); return new String(decryptedBytes, CHARSET); } } ``` 2. 服务器使用随机密钥K对收到的加密字段进行AES对称解密,得到原始的字段。 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class FieldDecryptor { private static final String AES_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding"; private static final String CHARSET = "UTF-8"; public static String decrypt(String ciphertext, String keyStr) throws Exception { SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(keyStr.substring(0, 16).getBytes(CHARSET), "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey); byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(ciphertext)); return new String(decryptedBytes, CHARSET); } } ``` 以上是两种方式的实现思路和关键代码讲解,希望能对你有所帮助!

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