android端NDK封装DES加密

DES定义（百度百科）

DES对称加密，对称加密，是一种比较传统的加密方式，其加密运算、解密运算使用的是同样的密钥，信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输与处理时，必须共同持有该密码（称为对称密码），是一种对称加密算法。DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。

DES加密需要注意：加密模式、加密填充方式、偏移量。

加密模式： ECB、CBC、CTR、OFB、CFB。
加密填充方式：pacs7padding、pacs5padding、zeropadding、iso10126、ansix923。
偏移量：ECB没有偏移量，对秘钥没有位数限制。CBC以及其他模式是需要偏移量和秘钥是8位的，在有的很多语言中封装的并没有对偏移量与秘钥进行位数超过8位进行限定，内部其实对偏移量和秘钥进行了截取前8位的操作的。

DES的作用：

1、移动端对数据进行DES加密之后，向服务器传输明文数据和已加密数据，这样防止通过链接恶意攻击服务器，
2、对密码进行加密，传输到服务器端，再进行解密，这样不裸露传输，有效的保护密码。

android端使用

DES加密需要服务器端和移动端共同持有相同的秘钥和偏移量，为了安全，秘钥和偏移量就得重点保护，android端中对秘钥和偏移量的有效保护就只能选择使用NDK在c/c++中进行调用了。

java与C++ 代码：

  /**
     * 加密
     * @param source 明文
     * @return 密文
     */
public class DESUtils {
  static {
        System.loadLibrary("native-demo-lib");
    }
 /**
     * 加密
     * @param source 明文
     * @return 密文
     */
    public native static byte[] encryptNative(byte[] source);

    /**
     * 解密
     * @param source 密文
     * @return 明文
     */
    public native static byte[] decryptNative(byte[] source);
 /**
     * 封装秘钥
     *
     * @return 秘钥对象
     * @throws Exception 异常
     */
    private static Key toKey(byte[] key,String desType) throws Exception {
        DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(desType);
        return  keyFactory.generateSecret(dks);
    }

    /**
     * DES解密，NDK中调用,方法名与参数列表不得更改
     *
     * @param data 密文
     * @return 明文
     * @throws Exception 异常
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] py,String desType,String desMode) throws Exception {
        Key k = toKey(key,desType);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(desMode);
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(py);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k, iv);//解密模式

        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * DES加密，NDK中调用,方法名与参数列表不得更改
     *
     * @param data 明文
     * @return 密文
     * @throws Exception 异常
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, byte[] py,String desType,String desMode) throws Exception {
        Key k = toKey(key,desType);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(desMode);
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(py);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k, iv);//加密模式
        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * 加密字符串
     *
     * @param data 被加密字符串
     * @return 返回加密字符串
     */
    public static String encryptString(String data) {
        try {
            return encryptBASE64(encryptNative(data.getBytes("UTF-8")));
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * 解密字符串
     * @param source 密文
     * @return 明文
     */
    public static String decryptString(String source){
        try{
            return new String(decryptNative(decryptBASE64(source)),"UTF-8");
        }catch (Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }
        return "";
    }
}

//秘钥（自定义）
#define KEY "12345678"
//偏移量(自定义)
#define PY "qwertyui"
//加密方式
const char *DES_TYPE = "DES";
//DES加密填充方式（也可以选择PKCS5Padding）
const char *DES_MODE = "DES/CBC/PKCS7Padding";
jbyteArray getBytes(JNIEnv *env, const char *source);

jbyteArray getArray(JNIEnv *env,  _jclass *type, const _jbyteArray *source_, const char*name,const char*sig);

extern "C" {
/**
 * DES加密
 * @param env
 * @param type
 * @param source_ 明文
 * @return 密文
 */
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL
Java_com_wanhe_eng100_listening_utils_DESUtils_encryptNative(JNIEnv *env, jclass type,
                                                             jbyteArray source_) {
    const char* name = "encrypt";
    const char* sig = "([B[B[BLjava/lang/String;Ljava/lang/String;)[B";
    jbyteArray result = getArray(env, type, source_,name,sig);
    name = NULL;
    sig = NULL;
    return result;
}

/**
 * DES解密
 * @param env
 * @param type
 * @param source_ 密文
 * @return 明文
 */
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL
Java_com_wanhe_eng100_listening_utils_DESUtils_decryptNative(JNIEnv *env, jclass type,
                                                             jbyteArray source_) {
    const char* name = "decrypt";
    const char* sig = "([B[B[BLjava/lang/String;Ljava/lang/String;)[B";

    jbyteArray result = getArray(env, type, source_,name,sig);

    name = NULL;
    sig = NULL;
    return result;
    }
}
/**
 * 返回加密或者解密之后的jbyteArray
 * @param env 
 * @param type 
 * @param source_ 
 * @param name 
 * @param sig 
 * @return 
 */
jbyteArray getArray(JNIEnv *env,  _jclass *type, const _jbyteArray *source_, const char* name, const char* sig) {
    jstring desType_, desMode_;
    jbyteArray keyArray, pyArray;
    jmethodID encryptMid;

    desType_ = env->NewStringUTF(DES_TYPE);
    desMode_ = env->NewStringUTF(DES_MODE);
    //将key转转成jbyteArray
    keyArray = getBytes(env, KEY);
    //将偏移量转成jbyteArray
    pyArray = getBytes(env, PY);

    encryptMid = env->GetStaticMethodID(type, name,
                                        sig);
    //调用DESUtils类中的加密方法
    jbyteArray result = (jbyteArray) env->CallStaticObjectMethod(type, encryptMid, source_,
                                                                 keyArray, pyArray, desType_,
                                                                 desMode_);
    //释放
    env->DeleteLocalRef(desType_);
    env->DeleteLocalRef(desMode_);
    env->DeleteLocalRef(keyArray);
    env->DeleteLocalRef(pyArray);
    return result;
}
/**
 * 将字符串转换jbyteArray
 * @param env
 * @param source
 * @return
 */
jbyteArray getBytes(JNIEnv *env, const char *source) {
    jstring str = env->NewStringUTF(source);
    jstring utf8 = env->NewStringUTF("UTF-8");
    jclass stringClazz = env->FindClass("java/lang/String");//寻找 java里面String.class
    jmethodID stringMid = env->GetMethodID(stringClazz, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");
    return (jbyteArray) env->CallObjectMethod(str, stringMid, utf8);
}

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