一、加密算法整体分类（核心基调）

Java 所有加密算法，整体分为三大类，也是行业通用标准分类：

1. 不可逆摘要算法（哈希加密）：只能加密、不能解密，用于密码存储、数据校验

2. 对称加密算法：加密解密同一密钥，速度快、适合大批量数据加密传输

3. 非对称加密算法：公钥加密、私钥解密，安全性极高、速度慢，用于签名、密钥交换

所有业务加密场景，全部基于这三类算法组合实现。下面逐个深度拆解+实战代码。

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二、不可逆摘要算法（哈希算法）

核心特点：单向加密、不可逆、无解密方法、原文相同则密文永远相同、长度固定。

核心用途：用户密码存储、文件完整性校验、数据防篡改。

2.1 常见算法：MD5、SHA1、SHA256、SHA512

1、MD5 算法

• 密文长度：128位、32位十六进制字符串

• 优点：速度极快、算法简单、兼容性最强

• 缺点：安全性低、可暴力破解、存在碰撞概率

• 生产现状：禁止单独使用，必须加盐使用

2、SHA 系列算法

• SHA1：160位密文，安全性一般，目前已被破解，逐步淘汰

• SHA256：256位密文，安全性高、行业主流

• SHA512：512位密文，安全性最高、抗破解能力极强

2.2 为什么明文密码必须「加盐加密」？

单纯 MD5/SHA256 存在彩虹表暴力破解，大量常用密码的密文已经被公开收录，直接查表即可破解。

加盐原理：原文 + 随机盐值 再做哈希，即使密码简单，密文也完全不重复，杜绝彩虹表破解。

2.3 Java 实战代码：MD5/SHA256 加盐加密

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.UUID;

/**
 * 哈希摘要加密工具类（不可逆）
 * MD5 / SHA256 / 加盐加密
 */
public class HashEncryptUtil {

    // 生成随机盐值
    public static String getSalt() {
        return UUID.randomUUID().toString().replace("-", "").substring(0, 16);
    }

    // MD5 加盐加密
    public static String md5Encrypt(String content, String salt) {
        try {
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] bytes = md5.digest((content + salt).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : bytes) {
                sb.append(String.format("%02x", b));
            }
            return sb.toString();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("MD5加密失败", e);
        }
    }

    // SHA256 加盐加密
    public static String sha256Encrypt(String content, String salt) {
        try {
            MessageDigest sha256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
            byte[] bytes = sha256.digest((content + salt).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : bytes) {
                sb.append(String.format("%02x", b));
            }
            return sb.toString();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("SHA256加密失败", e);
        }
    }

    // 测试
    public static void main(String[] args) {
        String pwd = "123456";
        String salt = getSalt();
        System.out.println("随机盐值：" + salt);
        System.out.println("MD5加盐密文：" + md5Encrypt(pwd, salt));
        System.out.println("SHA256加盐密文：" + sha256Encrypt(pwd, salt));
    }
}

2.4 生产使用场景

• 用户登录密码存储（数据库存储密文+盐值）

• 文件上传校验、防止文件篡改

• 接口参数一致性校验

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三、对称加密算法（可解密、速度快）

核心定义：加密和解密使用同一个密钥，加密可逆、效率极高、适合大量数据加密。

3.1 常见对称算法：DES、3DES、AES

1、DES

早期经典算法，密钥长度短、安全性低，现已彻底淘汰，生产禁止使用。

2、3DES

三重DES加密，安全性提升，但速度慢、性能差，目前逐步被AES替代。

3、AES（生产主流首选）

• 密钥长度：128/192/256位

• 优点：加密强度高、速度快、资源占用低、无破解漏洞

• 行业标准：目前对称加密绝对主流

3.2 对称加密优缺点

优点：加密解密速度极快、适合大文本、文件、接口报文加密

缺点：密钥传输存在风险，一旦密钥泄露，所有数据明文泄露

3.3 Java 实战 AES 加密解密工具类

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

/**
 * AES 对称加密工具类
 * 加密解密同一密钥
 */
public class AesEncryptUtil {
    // 密钥必须16位(AES128)、24位(AES192)、32位(AES256)
    private static final String SECRET_KEY = "1234567890abcdef";
    private static final String ALGORITHM = "AES";

    // AES 加密
    public static String encrypt(String content) {
        try {
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ALGORITHM);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] encryptBytes = cipher.doFinal(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptBytes);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("AES加密失败", e);
        }
    }

    // AES 解密
    public static String decrypt(String encryptStr) {
        try {
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), ALGORITHM);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptStr));
            return new String(decryptBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("AES解密失败", e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String content = "Java加密算法实战";
        String encrypt = encrypt(content);
        String decrypt = decrypt(encrypt);
        System.out.println("AES密文：" + encrypt);
        System.out.println("AES解密：" + decrypt);
    }
}

3.4 适用场景

• 接口传输报文加密

• 手机号、身份证、银行卡隐私数据存储加密

• 配置文件敏感信息加密

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四、非对称加密算法（高安全、可签名）

核心定义：拥有两把密钥 公钥、私钥。公钥公开、私钥私有。

加密规则：公钥加密、私钥解密；私钥签名、公钥验签

4.1 常见算法：RSA、DSA、ECC

1、RSA（最经典、最常用）

• 支持加密、解密、签名、验签

• 安全性极高、行业通用标准

• 缺点：运算速度慢、不适合大批量数据加密

2、DSA

仅支持签名验签，不支持加密解密，使用场景单一。

3、ECC

椭圆曲线加密，同等安全强度密钥更短、速度更快，移动端、区块链常用。

4.2 非对称加密优缺点

优点：安全性天花板，公钥公开无需保密，私钥不对外泄露，杜绝密钥传输风险

缺点：加密速度极慢、性能差，只适合小数据加密、密钥交换、签名校验

4.3 RSA 核心使用场景

• 支付接口、第三方对接签名验签（微信、支付宝）

• AES密钥安全传输（RSA加密AES密钥）

• 身份认证、防篡改、防抵赖

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五、三大类算法核心对比

算法类型	是否可逆	密钥特点	速度	安全性	典型场景
摘要算法(MD5/SHA256)	不可逆	无密钥/加盐	极快	中（需加盐）	密码存储、数据校验
对称加密(AES)	可逆	单密钥	快	高	数据加密、报文传输
非对称加密(RSA)	可逆	公私钥成对	慢	极高	签名、密钥交换

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六、生产级最佳加密方案（组合加密）

单独任意一种算法都有短板，企业生产主流采用 RSA+AES 组合加密，兼顾安全与性能：

1. 使用 AES 对称加密 对业务大数据、接口报文加密（速度快）

2. 使用 RSA 非对称加密 对 AES 密钥加密传输（安全不泄露）

3. 使用 SHA256加盐 存储用户密码

这也是目前支付、金融、政务系统的标准加密架构。