Criptografia em Java: criptografia e hash – guia prático

Criptografia em Java: criptografia e hash – guia completo

Criptografia é a base fundamental da segurança de aplicações modernas. Java possui uma infraestrutura poderosa e flexível para trabalhar com criptografia e hash — Java Cryptography Architecture (JCA) e Java Cryptography Extension (JCE). Essas bibliotecas permitem implementar tanto criptografia simétrica (AES) quanto assimétrica (RSA), além de hash criptográfico (SHA-256). Neste artigo, abordaremos os conceitos-chave e escreveremos exemplos funcionais em Java puro (sem dependências externas).

Conceitos básicos e arquitetura JCA/JCE

JCA fornece uma estrutura para trabalhar com operações criptográficas. A ideia central são os provedores (providers), que implementam algoritmos específicos. Por padrão, o JDK inclui o provedor SUN (para hashes) e SunJCE (para criptografia). As principais classes estão nos pacotes javax.crypto e java.security.

• Cipher — classe principal para criptografia e descriptografia.
• KeyGenerator — geração de chaves simétricas.
• KeyPairGenerator — geração de pares de chaves para criptografia assimétrica.
• MessageDigest — cálculo de hashes.
• SecretKeySpec — representação de uma chave simétrica a partir de um array de bytes.

Criptografia simétrica: AES

AES (Advanced Encryption Standard) é o algoritmo simétrico mais popular. Usa a mesma chave para criptografar e descriptografar. O modo recomendado é GCM (criptografia autenticada) ou CBC com PKCS5Padding. Abaixo, um exemplo de criptografia de string usando AES-256/GCM.

import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.KeyGenerator;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.spec.GCMParameterSpec;import java.security.SecureRandom;import java.util.Base64;

public class AESGCMExample {    private static final int AES_KEY_SIZE = 256;    private static final int GCM_IV_LENGTH = 12;    private static final int GCM_TAG_LENGTH = 128;

    public static SecretKey generateKey() throws Exception {        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");        keyGen.init(AES_KEY_SIZE, SecureRandom.getInstanceStrong());        return keyGen.generateKey();    }

    public static String encrypt(String plaintext, SecretKey key) throws Exception {        byte[] iv = new byte[GCM_IV_LENGTH];        SecureRandom.getInstanceStrong().nextBytes(iv);        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");        GCMParameterSpec spec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH, iv);        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, spec);        byte[] cipherText = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());        byte[] encrypted = new byte[iv.length + cipherText.length];        System.arraycopy(iv, 0, encrypted, 0, iv.length);        System.arraycopy(cipherText, 0, encrypted, iv.length, cipherText.length);        return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);    }

    public static String decrypt(String encryptedData, SecretKey key) throws Exception {        byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);        byte[] iv = new byte[GCM_IV_LENGTH];        System.arraycopy(decoded, 0, iv, 0, iv.length);        byte[] cipherText = new byte[decoded.length - iv.length];        System.arraycopy(decoded, iv.length, cipherText, 0, cipherText.length);        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");        GCMParameterSpec spec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH, iv);        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, spec);        return new String(cipher.doFinal(cipherText));    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {        SecretKey key = generateKey()