我需要你使用java编写一道程序,要求如下:1、编写Diffie-Hellman程序,协商出用于收、发双方的加、解密密钥K; 2、模拟发送端A,用协商出的密钥K,通过对称加密算法(具体算法不限)将文本文件加密;模拟接收端B,用协商出的密钥K,对接收到的密文解密。只能调用基本的库,要有中文注释,程序读取明文文件内容,然后生成加密文件,输出解密内容

时间: 2023-06-16 21:06:29 浏览: 256
好的,这是一道比较复杂的编程题目,需要仔细思考和实现。我会根据题目要求,给出java代码实现。请注意,这个程序演示了Diffie-Hellman密钥交换和对称加密的过程,但是并不保证安全性,请勿在实际生产环境中使用。 首先是Diffie-Hellman密钥交换的实现: ```java import java.math.BigInteger; import java.security.SecureRandom; public class DiffieHellman { private static final BigInteger P = new BigInteger("ffffffffffffffffc90fdaa22168c234c4c6628b80dc1cd129024" + "e088a67cc74020bbea63b139b22514a08798e3404ddef9519b3cd" + "3a431b302b0a6df25f14374fe1356d6d51c245e485b576625e7ec" + "6f44c42e9a637ed6b0bff5cb6f406b7edee386bfb5a899fa5ae9f" + "24117c4b1fe649286651ece45b3dc2007cb8a163bf0598da48361" + "c55d39a69163fa8fd24cf5f83655d23dca3ad961c62f356208552" + "bb9ed529077096966d670c354e4abc9804f1746c08ca237327fff" + "fffffffffffff", 16); private static final BigInteger G = BigInteger.valueOf(2); private BigInteger privateKey; private BigInteger publicKey; public DiffieHellman() { SecureRandom random = new SecureRandom(); privateKey = new BigInteger(512, random); publicKey = G.modPow(privateKey, P); } public BigInteger getPublicKey() { return publicKey; } public BigInteger getSharedSecret(BigInteger otherPublicKey) { return otherPublicKey.modPow(privateKey, P); } } ``` 这个程序实现了一个DiffieHellman类,包含了生成公私密钥和计算共享密钥的方法。其中,P和G是Diffie-Hellman密钥交换的公共参数,privateKey和publicKey是私有和公共密钥,getPublicKey()方法返回公共密钥,getSharedSecret()方法计算共享密钥。 接下来是对称加密的实现: ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.security.Key; public class SymmetricEncryption { private static final String ALGORITHM = "AES"; public static byte[] encrypt(byte[] plaintext, byte[] key) throws Exception { Key secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); return cipher.doFinal(plaintext); } public static byte[] decrypt(byte[] ciphertext, byte[] key) throws Exception { Key secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey); return cipher.doFinal(ciphertext); } public static byte[] encrypt(String plaintext, byte[] key) throws Exception { return encrypt(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), key); } public static String decryptToString(byte[] ciphertext, byte[] key) throws Exception { byte[] plaintext = decrypt(ciphertext, key); return new String(plaintext, StandardCharsets.UTF_8); } } ``` 这个程序实现了一个SymmetricEncryption类,包含了加密和解密的方法。其中,ALGORITHM是使用的加密算法,encrypt()方法加密一个字节数组,decrypt()方法解密一个字节数组,encryptToString()方法加密一个字符串并返回密文,decryptToString()方法解密一个字节数组并返回明文。 最后是整个程序的实现: ```java import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.math.BigInteger; public class Main { private static final String PLAINTEXT_FILENAME = "plaintext.txt"; private static final String CIPHERTEXT_FILENAME = "ciphertext.bin"; private static final String DECRYPTED_FILENAME = "decrypted.txt"; public static void main(String[] args) throws Exception { // Diffie-Hellman密钥交换 DiffieHellman alice = new DiffieHellman(); DiffieHellman bob = new DiffieHellman(); BigInteger alicePublicKey = alice.getPublicKey(); BigInteger bobPublicKey = bob.getPublicKey(); BigInteger aliceSharedSecret = alice.getSharedSecret(bobPublicKey); BigInteger bobSharedSecret = bob.getSharedSecret(alicePublicKey); // 打印公私密钥和共享密钥 System.out.println("Alice private key: " + alice.privateKey); System.out.println("Alice public key: " + alicePublicKey); System.out.println("Bob private key: " + bob.privateKey); System.out.println("Bob public key: " + bobPublicKey); System.out.println("Alice shared secret: " + aliceSharedSecret); System.out.println("Bob shared secret: " + bobSharedSecret); // 读取明文文件 FileInputStream plaintextFile = new FileInputStream(PLAINTEXT_FILENAME); byte[] plaintext = plaintextFile.readAllBytes(); plaintextFile.close(); // 对明文进行加密 byte[] key = aliceSharedSecret.toByteArray(); byte[] ciphertext = SymmetricEncryption.encrypt(plaintext, key); // 将密文写入文件 FileOutputStream ciphertextFile = new FileOutputStream(CIPHERTEXT_FILENAME); ciphertextFile.write(ciphertext); ciphertextFile.close(); // 读取密文文件 FileInputStream ciphertextFile2 = new FileInputStream(CIPHERTEXT_FILENAME); byte[] ciphertext2 = ciphertextFile2.readAllBytes(); ciphertextFile2.close(); // 对密文进行解密 byte[] plaintext2 = SymmetricEncryption.decrypt(ciphertext2, key); // 将解密后的明文写入文件 FileOutputStream decryptedFile = new FileOutputStream(DECRYPTED_FILENAME); decryptedFile.write(plaintext2); decryptedFile.close(); // 打印解密后的明文 String decryptedText = SymmetricEncryption.decryptToString(ciphertext2, key); System.out.println("Decrypted text: " + decryptedText); } } ``` 这个程序实现了Diffie-Hellman密钥交换和对称加密的过程。首先,它创建了两个DiffieHellman对象,分别代表发送方(Alice)和接收方(Bob)。然后,它计算出Alice和Bob的公共密钥,并使用共享密钥加密一个明文文件,并将密文写入文件。接下来,它读取密文文件,并使用共享密钥解密密文,并将解密后的明文写入文件,并打印出来。
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