安卓常见的一些加密（（对称加密DES，AES），非对称加密（RSA），MD5）

DES是一种对称加密算法，所谓对称加密算法即：加密和解密使用相同密钥的算法。DES加密算法出自IBM的研究，

后来被美国政府正式采用，之后开始广泛流传，但是近些年使用越来越少，因为DES使用56位密钥，以现代计算能力，

24小时内即可被破解

调用过程

最近做微信小程序获取用户绑定的手机号信息解密，试了很多方法。最终虽然没有完全解决，但是也达到我的极限了。有时会报错：javax.crypto.BadPaddingException: pad block corrupted。

出现错误的详细描述

每次刚进入小程序登陆获取手机号时，会出现第一次解密失败，再试一次就成功的问题。如果连续登出，登入，就不会再出现揭秘失败的芦顷问题。但是如果停止 *** 作过一会，登出后登入，又会出现第一次揭秘失败，再试一次就成功的问题。

网上说的，官方文档上注意点我都排除了。获取的加密密文是在前端调取wx.login（）方法后，调用我后端的微信授权接口，获取用户的sessionkey，openId.然后才是前端调用的获取sessionkey加密的用户手机号接口，所以我可以保证每次sessionkey是最新的。不会过期。

并且我通过日志发现在sessionkey不变的情况下，第一次失败，第二次解密成功。

加密算法，RSA是绕不开的话题，因为RSA算法是目前最流行的公开密钥算法，既能用于加密，也能用户数字签名。不仅在加密货币领域使用，在传统互联网领域的应用也很广泛。从被提出到现在20多年，经历了各种考验，被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一

非对称加密算法的特点就是加密秘钥和解密秘钥不同，秘钥分为公钥和私钥，用私钥加密的明文，只能用公钥解密；用公钥加密的明文，只能用私钥解密。

一、 什么是“素数”？

素数是这样的整数，它除了能表示为它自己和1的乘积以外，不能表示为任何其它两个整数的乘积

二、什么是“互质数”（或“互素数”）？

小学数学教材对互质数是这样定义的：“公约数只有1的两个数，叫做互质数

（1）两个质数一定是互质数。例如，2与7、13与19。

（2）一个质数如陪则陆果不能整除另一个合数，这两个数为互质数。例如，3与10、5与 26。

（3）1不是质数也不是合数，它和任何一个自然数在一起都是互质数。如1和9908。

（4）相邻的两个自然数是互质数。如 15与 16。

（5）相邻的两个奇数是互质数。如 49与 51。

（6）大数是质数的两个数是互质数。如97与88。

（7）小数是质数，大数不是小数的倍数的两个数是互质数。如 7和 16。

（8）两个数都是合数（二数差又较大），小数所有的质因数，都不是大数的约数，这两个数是互质数。如357与715，357=3×7×17，而3、7和17都不是715的约数，这两个数为互质数。等等。

三、什么是模指数运算？

指数运算谁都懂，不必说了，先说说模运算。模运算是整数运算，有一个整数m，以n为模做模运算，即m mod n。怎样做呢？让m去被n整除，只取所得的余数作为结果，就叫做模运算。例如，10 mod 3=1；26 mod 6=2；28 mod 2 =0等等。

模指盯悉数运算就是先做指数运算，取其结果再做模运算。如(5^3) mod 7 = (125 mod 7) = 6。

其中，符号^表示数学上的指数运算；mod表示模运算，即相除取余数。具体算法步骤如下：

（1）选择一对不同的、足够大的素数p，q。

（2）计算n=p q。

（3）计算f(n)=(p-1) (q-1)，同时对p, q严加保密，不让任何人知道。

（4）找一个与f(n)互质的数e作为公钥指数，且1<e<f(n)。

（5）计算私钥指数d，使得d满足(d*e) mod f(n) = 1

（6）公钥KU=(e,n)，私钥KR=(d,n)。

（7）加密时，先将明文变换成0至n-1的一个整数M。若明文较长，可先分割成适当的组，然后再进行交换。设密文为C，则加密过程为：C=M^e mod n。

（8）解密过程为：M=C^d mod n。

在RSA密码应用中，公钥KU是被公开的，即e和n的数值可以被第三方窃听者得到。破解RSA密码的问题就是从已知的e和n的数值（n等于pq），想法求出d的数值，这样就可以得到私钥来破解密文。从上文中的公式：(d e) mod ((p-1) (q-1)) = 1，我们可以看出，密码破解的实质问题是：从p q的数值，去求出(p-1)和(q-1)。换句话说，只要求出p和q的值，我们就能求出d的值而得到私钥。

　 　当p和q是一个大素数的时候，从它们的积p q去分解因子p和q，这是一个公认的数学难题。比如当p*q大到1024位时，迄今为止还没有人能够利用任何计算工具去完成分解因子的任务。因此，RSA从提出到现在已近二十年，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。

缺点1：虽然RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何。

在android 开发的很多时候。为了保证用户的账户的安全性，再保存用户的密码时，通常会采用MD5加密算法，这种算法是不可逆的，具有一定的安全性

MD5不是加密算法， 因为如果目的是加密，必须满足的一个条件是加密过后可以解密。但是MD5是无法从结果还原出原始数据的。

MD5只是一种哈希算法

DES算法处理的数据对象是一组64比特的明文串。设该明文串为m=m1m2…m64 (mi=0或1)。明文串经过64比特的密钥K来加密，最后生成长度为64比特的密文E。其加密过程图示如下：

DES算法加密过程

对DES算法加密过程图示的说明如下：待加密的64比特明文串m，经过IP置换后，得到的比特串的下标列表如下：

IP 58 50 42 34 26 18 10 2

60 52 44 36 28 20 12 4

62 54 46 38 30 22 14 6

64 56 48 40 32 24 16 8

57 49 41 33 25 17 9 1

59 51 43 35 27 19 11 3

61 53 45 37 29 21 13 5

63 55 47 39 31 23 15 7

该比特串被分为32位的L0和32位的R0两部分。R0子密钥K1(子密钥的生成将在后面讲)经过变换f(R0,K1)（f变换将在下面讲）输出32位的比特串f1,f1与L0做不进位的二进制加法运算。运算规则为：

f1与L0做不进位的二进制加法运算后的结果赋给R1，R0则原封不动的赋给L1。L1与R0又做与以上完全相同的运算，生成L2，R2…… 一共经知缓过16次运算。最后生成R16和L16。其中R16为L15与f(R15,K16)做不进位二进制加法运算的结果，L16是R15的直接赋值。

R16与L16合并成64位的比特串。值得注意的是R16一定芦核要排在L16前面。R16与L16合并后成的比特串，经过置换IP-1后所得比特串的下标列表如下：

IP-1 40 8 48 16 56 24 64 32

39 7 47 15 55 23 63 31

38 6 46 14 54 22 62 30

37 5 45 13 53 21 61 29

36 4 44 12 52 20 60 28

35 3 43 11 51 19 59 27

34 2 42 10 50 18 58 26

33 1 41 9 49 17 57 25

经过置换IP-1后生成的比特串就是密文e.。

下面再讲一下变换f(Ri-1,Ki)。

它的功能是将32比特的输入再转化为32比特的输出。其过程如图所示：

对f变换说明如下：输入Ri-1(32比特)经过变换E后，膨胀为48比特。膨胀后的比特串的下标列表如下：

E: 32 1 2 3 4 5

4 5 6 7 8 9

8 9 10 11 12 13

12 13 14 15 16 17

16 17 18 19 20 21

20 21 22 23 24 25

24 25 26 27 28 29

28 29 30 31 32 31

膨胀后的比特串分陪猛掘为8组，每组6比特。各组经过各自的S盒后，又变为4比特(具体过程见后)，合并后又成为32比特。该32比特经过P变换后，其下标列表如下：

P: 16 7 20 21

29 12 28 17

1 15 23 26

5 18 31 10

2 8 24 14

32 27 3 9

19 13 30 6

22 11 4 25

经过P变换后输出的比特串才是32比特的f (Ri-1,Ki)。

第一步是用密钥初始化des

初始化的过程主要是用传入的密钥生成16对长度为48的Kn 子密钥

生成48位子密钥Kn的函数主要是 __create_sub_keys , 主要设计两个换位表pc1和pc2

key = self.__permutate(des.__pc1, self.__String_to_BitList(self.getKey())) 开始先肢配用换位表生成56位的初始key值（同pc1表的位数)

之后划分成两部分self.L和self.R各28位，然后是一个循环16此的左移 *** 作，最后用pc2换位表生成第一个子密钥Kn[0]

我们传入数据调用encrypt函岁饥笑数即可， DES.encrypt('flag{isisisikey}') 我们先来看encrypt函数

encrypt函数主要调用了乎含crypt函数，继续跟进crypt函数，开始一部分是cbc模式获取iv的过程，这里先暂时不考虑cbc,直接看关键部分

这里就设计到分组加密的核心了，为什么DES又叫分组加密，有一 *** 作是 block = self.__String_to_BitList(data[i:i+8]) 把加密数据每八个字节分成一个block,然后调用 __String_to_BitList 会将八字节字符转换为64bit的二进制，每个block再调用 __des_crypt 函数加密

开始几步和子密钥生成函数类似，用一个ip换位表初始化block,然后划分成self,L和self.R 各32位。

之后又是一个16轮的计算，我们分析一下每轮 *** 作

self.R = self.__permutate(des.__expansion_table, self.R) 利用一个扩展表将32bit扩展成48位，扩展表:

B = [self.R[:6], self.R[6:12], self.R[12:18], self.R[18:24], self.R[24:30], self.R[30:36], self.R[36:42], self.R[42:]] 将48位的self.R 分成6*8为，之后一个循环就是经典的是s-box的置换 *** 作

s-box盒一个八个，m是前后2bit,n是中间6bit, v是s-box的(n,m)处的值

self.R = self.__permutate(des.__p, Bn) 是P-box置换盒。 最后返回64bit的processed_block, 经过BitList_to_String函数处理就变成8字节的字符流了，最后把每个block分组join一块就是最后的密文。

我们再来总结一下这个过程

子密钥生成算法

des 加密算法

附上完整版des加解密算法脚本

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