Java和.NET的系统类库里都有封装DES对称加密的实现方式，但是对外暴露的接口却各不相同，甚至有时会让自己难以解决其中的问题，比如Java加密后的结果在.NET中解密不出来等，由于最近项目有跨Java和.NET的加解密，经过我的分析调试，终于让它们可以互相加密解密了。
DES加密
DES是一种对称加密（Data Encryption Standard）算法，以前我写过一篇文章：.NET中加密解密相关知识，有过简单描述。
DES算法一般有两个关键点，第一个是加密算法，第二个是数据补位。
加密算法常见的有ECB模式和CBC模式：
ECB模式：电子密本方式，这是JAVA封装的DES算法的默认模式，就是将数据按照8个字节一段进行DES加密或解密得到一段8个字节的密文或者明文，最后一段不足8个字节，则补足8个字节（注意：这里就涉及到数据补位了）进行计算，之后按照顺序将计算所得的数据连在一起即可，各段数据之间互不影响。
CBC模式：密文分组链接方式，这是.NET封装的DES算法的默认模式，它比较麻烦，加密步骤如下：
1、首先将数据按照8个字节一组进行分组得到D1D2……Dn（若数据不是8的整数倍，就涉及到数据补位了）
2、第一组数据D1与向量I异或后的结果进行DES加密得到第一组密文C1（注意：这里有向量I的说法，ECB模式下没有使用向量I）
3、第二组数据D2与第一组的加密结果C1异或以后的结果进行DES加密，得到第二组密文C2
4、之后的数据以此类推，得到Cn
5、按顺序连为C1C2C3……Cn即为加密结果。
数据补位一般有NoPadding和PKCS7Padding（JAVA中是PKCS5Padding）填充方式，PKCS7Padding和PKCS5Padding实际只是协议不一样，根据相关资料说明：PKCS5Padding明确定义了加密块是8字节，PKCS7Padding加密快可以是1-255之间。但是封装的DES算法默认都是8字节，所以可以认为他们一样。数据补位实际是在数据不满8字节的倍数，才补充到8字节的倍数的填充过程。
NoPadding填充方式：算法本身不填充，比如.NET的padding提供了有None，Zeros方式，分别为不填充和填充0的方式。
PKCS7Padding（PKCS5Padding）填充方式：为.NET和JAVA的默认填充方式，对加密数据字节长度对8取余为r，如r大于0，则补8-r个字节，字节为8-r的值；如果r等于0，则补8个字节8。比如：
加密字符串为为AAA，则补位为AAA55555；加密字符串为BBBBBB，则补位为BBBBBB22；加密字符串为CCCCCCCC，则补位为CCCCCCCC88888888。
.NET中的DES加密
对于.NET，框架在System.Security.Cryptography命名空间下提供了DESCryptoServiceProvider作为System.Security.Cryptography.DES加密解密的包装接口，它提供了如下的4个方法：
- publicoverrideICryptoTransformCreateDecryptor(byte[]rgbKey,byte[]rgbIV) publicoverrideICryptoTransformCreateEncryptor(byte[]rgbKey,byte[]rgbIV) publicoverridevoidGenerateIV() publicoverridevoidGenerateKey()
从.NET类库封装情况，加解密需要传入一个Key和IV向量。而且Key必须为8字节的数据，否则会直接抛异常出来，当使用ECB模式下，不管传入什么IV向量，加密结果都一样。示例代码如下：
- publicstaticstringEncryptWithJava(stringkey,stringstr) { if(key.Length<8||string.IsNullOrEmpty(str)) { thrownewException(“加密key小于8或者加密字符串为空！”); } byte[]bKey=Encoding.UTF8.GetBytes(key.Substring(0,8)); byte[]bIV=IV; byte[]bStr=Encoding.UTF8.GetBytes(str); try{ DESCryptoServiceProviderdesc=newDESCryptoServiceProvider(); desc.Padding=PaddingMode.PKCS7;//补位desc.Mode=CipherMode.ECB;//CipherMode.CBCusing(MemoryStreammStream=newMemoryStream()) { using(CryptoStreamcStream=newCryptoStream(mStream,desc.CreateEncryptor(bKey,bIV),CryptoStreamMode.Write)) { cStream.Write(bStr,0,bStr.Length); cStream.FlushFinalBlock(); StringBuilderret=newStringBuilder(); byte[]res=mStream.ToArray(); foreach(bytebinres) { ret.AppendFormat(“{0:x2}”,b); } returnret.ToString(); } } } catch{ returnstring.Empty; } }
由于为ECB模式，因此IV这里设置什么值都是可以的，当为CBC模式下，则需要设置为其他值，比如：public static byte[] IV = { 0x01， 0x02， 0x03， 0x04， 0x05， 0x06， 0x07， 0x08 }，才能正常加密解密。
JAVA中的DES加密
JAVA的javax.crypto.Cipher包下，提供了加密解密的功能，它的静态getInstance方法，可以返回一个Cipher对象，一般有public static final Cipher getInstance（String transformation）方法，transformation为：algorithm/mode/padding，分别表示算法名称，比如DES，也可以在后面包含算法模式和填充方式，但也可以只是算法名称，如为：”DES/CBC/PKCS5Padding”，”DES”等。JAVA中默认的算法为ECB，默认填充方式为PKCS5Padding。Cipher的Init方法用来初始化加密对象，常见的有：
- publicfinalvoidinit(intopmode,Keykey,AlgorithmParameterSpecparams) publicfinalvoidinit(intopmode,Keykey,SecureRandomrandom)
用SecureRandom时，一般用于不需要IV的算法模式，示例代码如下：
- publicstaticStringencrypt2(Stringsrc)throwsException{ SecureRandomsr=newSecureRandom(); DESKeySpecks=newDESKeySpec(KEY.getBytes(“UTF-8”)); SecretKeyFactoryskf=SecretKeyFactory.getInstance(“DES”); SecretKeysk=skf.generateSecret(ks); Ciphercip=Cipher.getInstance(“DES/CBC/PKCS5Padding”);//Cipher.getInstance(“DES”); IvParameterSpeciv2=newIvParameterSpec(IV); cip.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sk,iv2);//IV的方式 //cip.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sk,sr);//没有传递IV Stringdest=byteToHex(cip.doFinal(src.getBytes(“UTF-8”))); returndest; }
当默认用DES，JAVA会用ECB模式，因此这里IV向量没有作用，这里，但当用CBC模式下，如果还是用SecureRandom，则每次加密的结果都会不一样，因为JAVA内部会用随机的IV来初始化Cipher对象，如示例代码，由于Cipher.getInstance(“DES/CBC/PKCS5Padding”)使用了CBC，因此我这里用的javax.crypto.spec.IvParameterSpec包下的IvParameterSpec来初始化向量IV：
Privatefinalstaticbyte[]IV=newbyte[]{0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01};
总结
对于.NET和JAVA在使用DES对称加密时，需要大家指定一样的算法和填充模式，并且JAVA在写DES加解密算法时，还需要根据创建Cipher对象的不同，正确使用IV向量。在不同系统需要互相数据时，必须要明确的是加密算法，Key和算法模式，再根据不同模式是否需要IV向量，最后是填充模式。
本文是经过自己翻阅资料和反复调试代码而出来的，如有问题，请指正。
那风再温柔。太深的流连便成了一种羁绊，
