Java中的密钥和字符串转换

1. 概述

在现实生活中，我们会遇到多种出于安全目的需要加密和解密的情况。我们可以使用密钥轻松实现这一点。因此，为了加密和解密密钥，我们必须知道将密钥转换为字符串的方法，反之亦然。在本教程中，我们将看到 Java 中的密钥和 字符串 转换。此外，我们还将通过示例介绍在 Java 中创建 Secret Key 的不同方法。

2. 密钥

密钥是用于加密和解密消息的信息或参数。在 Java 中，我们有 SecretKey 一个接口，将其定义为秘密（对称）密钥。此接口的目的是对所有密钥接口进行分组（并为其提供类型安全）。

在 Java 中生成密钥有两种方法：从随机数生成或从给定密码派生。

在第一种方法中，密钥是从加密安全（伪）随机数生成器（如 SecureRandom 类）生成的。

为了生成密钥，我们可以使用 KeyGenerator 类。让我们定义一个生成 SecretKey 的 方法 - 参数 n 指定密钥的长度（128、192 或 256）（以位为单位）：

public static SecretKey generateKey(int n) throws NoSuchAlgorithmException {
    KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
    keyGenerator.init(n);
    SecretKey originalKey = keyGenerator.generateKey();
    return originalKey;
}

在第二种方法中，使用基于密码的密钥派生函数（如 PBKDF2）从给定的密码派生密钥 。我们还需要一个盐值来将密码转换为密钥。盐也是一个随机值。

我们可以将 SecretKeyFactory 类与 PBKDF2WithHmacSHA256 算法结合使用，从给定的密码生成密钥。

让我们定义一个方法，用于根据给定密码生成 SecretKey ，迭代次数为 65,536 次，密钥长度为 256 位：

public static SecretKey getKeyFromPassword(String password, String salt)
  throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
    SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA256");
    KeySpec spec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt.getBytes(), 65536, 256);
    SecretKey originalKey = new SecretKeySpec(factory.generateSecret(spec).getEncoded(), "AES");
    return originalKey;
}

3. SecretKey 与字符串转换

3.1. SecretKey 到字符串

我们将 SecretKey 转换为字节数组。然后，我们将使用 Base64 编码将字节数组转换为 字符串 ：

public static String convertSecretKeyToString(SecretKey secretKey) throws NoSuchAlgorithmException {
    byte[] rawData = secretKey.getEncoded();
    String encodedKey = Base64.getEncoder().encodeToString(rawData);
    return encodedKey;
}

3.2. 字符串到 SecretKey

我们将使用 Base64 解码将编码的 String 键转换为字节数组。然后，使用 SecretKeySpecs ，我们将字节数组转换为 SecretKey ：

public static SecretKey convertStringToSecretKeyto(String encodedKey) {
    byte[] decodedKey = Base64.getDecoder().decode(encodedKey);
    SecretKey originalKey = new SecretKeySpec(decodedKey, 0, decodedKey.length, "AES");
    return originalKey;
}

让我们快速验证一下转换：

SecretKey encodedKey = ConversionClassUtil.getKeyFromPassword("Baeldung@2021", "@$#baelDunG@#^$*");
String encodedString = ConversionClassUtil.convertSecretKeyToString(encodedKey);
SecretKey decodeKey = ConversionClassUtil.convertStringToSecretKeyto(encodedString);
Assertions.assertEquals(encodedKey, decodeKey);

4。结论

总之，我们学习了如何在 Java 中将 SecretKey 转换为 String ，反之亦然。此外，我们还讨论了 在 Java 中创建 SecretKey 的各种方法。

与往常一样，本文的完整源代码可以在 GitHub 上获取。

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