文件加密与解密Java课程设计报告.docx
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文件加密与解密Java课程设计报告
JAVA课程设计
题目：
文件的加密与解密
姓名：
学号：
班级:
日期：
指导老师
分数
一、设计思路
自从Java技术出现以业，有关Java平台的安全性用由Java技术发展所引发的安全性问题，引起了越来越多的关注。
目前，Java已经大量应用于各个领域，研究Java的安全性对于更好地利用Java具有深远的意义。
使用Java的安全机制设计和实现安全系统更具有重要的应用价值。
本课程设计，主要实践Java安全中的JCE模块，包括密钥生成，Cipher对象初始化、加密模式、填充模式、底层算法参数传递，也涉及文件读写与对象输入输出流。
二、具体实现
本系统通过用户界面接收三个参数：
明文文件、密文文件、口令。
采用DES加密算法，密码分组链（CipherBlockChaining，CBC）加密模式，PKCS#5-Padding的分组填充算法。
因为CBC涉及到底层算法参数的解密密钥的传递，所以将明文文件中的字节块以密封对象（SealedObject）的方式加密后，用对象流输出到密文文件，这样就将密文、算法参数、解密密钥三都密封到一个对象中了。
口令的hash值作为产生密钥的参数。
设计流程图如下所示：
文件加密与解密设计流程图
本系统中，包含Default,Shares,SecretKey,EncAndDec四个包共6个类组成。
定义的几个参数：
MAX_BUF_SIZE为每次从文件中读取的字节数，也是内存缓冲区的大小；加密算法为DES；加密模式是密码分组链（CBC）模式；分组填充方式是PKCS#5Padding。
包和类结构图如下所示：
本课程设计，包和类结构图：
PackageDefault->ClassJCEDialog
1）
1）
Publicbyet[]HashDigest（StringStrPassword）
PublicSecretKeyGenerateKey（byte[]KeyData）
PublicboolenEncryptFile（SecretKeySecKey1,StringPlainFilePath1,StringCipherFilePath1）
PublicboolenDecryptFile（SecretKeySecKey2,StringPlainFilePath2,StringCipherFilePath2）
ava项目设计与开发范例.北京.电子工业出版社，
[2]朱福喜，尹为民等编著.Java语言与面向对象程序设计.武汉：
武汉大学出版社,
[3]冯军，程超等编著.JBuilder程序设计.北京：
中国水利水电出版社，
[4]丁振凡，黎章等编著.Java语言实用教程..北京：
北京邮电大学出版社，
[5]何桥,李肃义等编著.Java程序设计简明教程.北京：
中国水利水电出版社,
六、附录
程序的主要代码：
主界面模块主要代码
//加密按钮事件的处理方法
（newActionListener（）{
@Override
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
HashDigesthashDigest=newHashDigest（）;
GenerateKeygenerateKey=newGenerateKey（）;
Encenc=newEnc（）;
//TODOAuto-generatedmethodstub
StringPlainFilePath1,CipherFilePath1,Strpasswrod1;
PlainFilePath1=（）;
CipherFilePath1=（）;
//Strpasswrod1=（）;
Strpasswrod1=newString（））;
//byte[]KeyData1=（Strpasswrod1）;//生成密码的HASH值
SecKey1=（KeyData1）;//由输入的密码的hash值，产生加密密钥
booleanEncOK=（SecKey1,PlainFilePath1,CipherFilePath1）;//调用文件加密算法
（""）;
if（EncOK==true）
{
（null,"文件加密成功！
"）;
}
else{
（null,"文件加密失败！
"）;
}
}
}）;
//解密按钮事件的处理方法
（newActionListener（）{
@Override
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
//TODOAuto-generatedmethodstub
HashDigesthashDigest=newHashDigest（）;
GenerateKeygenerateKey=newGenerateKey（）;
Decdec=newDec（）;
StringPlainFilePath2,CipherFilePath2,StrPasswrod2;
PlainFilePath2=（）;
CipherFilePath2=（）;
//StrPasswrod2=（）;
StrPasswrod2=newString（））;
byte[]KeyData2=（StrPasswrod2）;
SecKey2=（KeyData2）;
booleanDecOK=（SecKey2,PlainFilePath2,CipherFilePath2）;
（""）;
if（DecOK==true）
{
（null,"文件解密成功！
"）;
}
else{
（null,"文件解密失败！
"）;
}
}
}）;
密码hash值生成
publicclassHashDigest{
publicbyte[]HashDigest（StringStrPassword）
{
byte[]BytePasswrod=（）;
StringDigestAlgorithm="SHA-1";
byte[]KeyMaterial={};
try
{
MesDigest=（DigestAlgorithm）;
（BytePasswrod）;
KeyMaterial=（）;
returnKeyMaterial;
}
catche1）
{
（）;
returnnull;
}
}
}
Hash产生密钥算法
publicclassGenerateKey{
publicSecretKeyGenerateKey（byte[]KeyData）
{
StringAlogorithm="DES";
try
{
DesKeySpec=newDESKeySpec（KeyData）;
SecKeyFac=（Alogorithm）;
secKey=（DesKeySpec）;
returnsecKey;
}
catche1）
{
（）;
returnnull;
}
catche2）
{
（）;
returnnull;
}
}
}
文件加密算法
publicclassEnc{
finalintMAX_BUF_SIZE=1024;
StringAlgorithm="DES";
StringEncryptMode="CBC";
StringPaddingScheme="PKCS5Padding";
publicbooleanEncryptFile（SecretKeySecKey1,StringPlainFilePath1,StringCipherFilePath1）
{
try
{
//加密，将明文文件加密到另一个文件
Cipher1=（Algorithm+"/"+EncryptMode+"/"+PaddingScheme）;
SecKey1）;
PlainFile1=newFile（PlainFilePath1）;
CipherFile1=newFile（CipherFilePath1）;
longFileLen1=（）;
if（FileLen1<=0）
{
（null,"明文文件是空的！
"）;
returnfalse;
}
fis1=newFileInputStream（PlainFile1）;
fos1=newFileOutputStream（CipherFile1）;
ObjOS1=newObjectOutputStream（fos1）;
byte[]buffer1=newbyte[MAX_BUF_SIZE];
inti=（buffer1）;
while（i!
=-1）
{
SealedObj1=newSealedObject（buffer1,Cipher1）;
（SealedObj1）;
i=（buffer1）;
}
（）;
（）;
（）;
（）;
returntrue;
}
catche1）
{
（）;
returnfalse;
}
catche2）
{
（）;
returnfalse;
}
catche3）
{
（）;
returnfalse;
}
}
}
文件解密算法
publicclassDec{
finalintMAX_BUF_SIZE=1024;
publicbooleanDecryptFile（SecretKeySecKey2,StringPlainFilePath2,StringCipherFilePath2）
{
try
{
PlainFile2=newFile（PlainFilePath2）;
CipherFile2=newFile（CipherFilePath2）;
longFileLen2=（）;
if（FileLen2<=0）
{
（null,"密文文件是空的！
"）;
returnfalse;
}
fis2=newFileInputStream（CipherFile2）;
ObjIS2=newObjectInputStream（fis2）;
fos2=newFileOutputStream（PlainFile2）;
byte[]buffer2=newbyte[MAX_BUF_SIZE];
SealedObj2=null;
SealedObj2=（SealedObject）（）;
while（SealedObj2!
=null）
{
buffer2=（byte[]）（SecKey2）;
（buffer2）;
SealedObj2=（SealedObject）（）;
}
（）;
（）;
（）;
（）;
returntrue;
}
catche1）
{
（）;
returnfalse;
}
catche2）
{
"解密完成！
"）;
returntrue;
}
catche3）
{
（）;
returnfalse;
}
}
}
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