3des加密解密詳細(xì)解釋

　　3DES，也稱為3DESede或TripleDES，是三重數(shù)據(jù)加密，且可以逆推的一種算法方案。1975年美國IBM公司成功研究并發(fā)布了DES加密算法，但DES密碼長度容易被暴力破解，通過對DES算法進(jìn)行改進(jìn)，針對每個數(shù)據(jù)塊進(jìn)行三次DES加密，也就是3DES加密算法。但由于3DES的算法是公開的，所以算法本身沒什么秘密可言，主要依靠唯一密鑰來確保數(shù)據(jù)加密解密的安全。

　　有人可能會問，那3DES到底安不安全呢？！目前為止，還沒有人能破解3DES，所以你要是能破解它，都足以震驚整個信息安全界了。

　3DES加密算法簡析

　　3DES加密算法并非什么新的加密算法，而是DES算法的另一種模式。是現(xiàn)在比較常用的一種對稱加密算法，比起DES來說安全性更高。該算法的加解密過程分別是對明文/密文數(shù)據(jù)進(jìn)行三次DES加密或解密，得到相應(yīng)的密文或明文。假設(shè)EK（）和DK（）分別表示DES的加密和解密函數(shù)，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） ） ） 即對明文數(shù)據(jù)進(jìn)行，加密 --》 解密 --》 加密的過程，最后得到密文數(shù)據(jù)

　　解密：P = DK1（ EK2（ DK3（C） ） ） 即對密文數(shù)據(jù)進(jìn)行，解密 --》 加密 --》 解密的過程，最后得到明文數(shù)據(jù)

　　其中：K1表示3DES中第一個8字節(jié)密鑰，K2表示第二個8字節(jié)密鑰，K3表示第三個8字節(jié)密鑰，通常情況下，3DES的密鑰為雙倍長密鑰（若不知道雙倍長，可參考博主的密鑰分算算法文章中的解釋），即K1對應(yīng)KL（左8字節(jié)），K2對應(yīng)KR（右8字節(jié)），K3對應(yīng)KL（左8字節(jié)）。

　　由于DES加解密算法是每8個字節(jié)作為一個加解密數(shù)據(jù)塊，因此在實現(xiàn)該算法時，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊和補(bǔ)位（即最后不足8字節(jié)時，要補(bǔ)足8字節(jié)）。Java本身提供的API中NoPadding，Zeros填充和PKCS5Padding。假設(shè)我們要對9個字節(jié)長度的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，則其對應(yīng)的填充說明如下：

　　ZerosPadding

　　無數(shù)據(jù)的字節(jié)全部被填充為0

　　第一塊：F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

　　第二塊：F8 0 0 0 0 0 0 0

　　PKCS5Padding

　　每個被填充的字節(jié)都記錄了被填充的長度

　　第一塊：F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7

　　第二塊：F8 07 07 07 07 07 07 07

　　DES的具體算法過程很復(fù)雜，實話說我也不懂，我只能借用Android和iOS里面自帶的API去實現(xiàn)3DES的過程，其具體代碼如下：

　　Android代碼

　?。踦lain］ view plain copypublic byte［］ triDesEncrypt（byte［］ desKey， byte［］ desData， int flag） {//flag == 1為加密，flag == 0為解密

　　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代碼

　?。踦lain］ 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］;

　?。踜ey appendData:key1］;

　?。踜ey 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］;

　?。踜ey appendData:key1］;

　?。踜ey appendData:key2］;

　?。踜ey 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;

　　}