项目里有各种加密方法，但从来没有仔细研究过。一般只是copy。这几天遇到一些问题，看了一下加密代码，觉得有些疑惑。
我们知道jdk已经为我们包装好了很多的算法。但究竟包装了哪些算法，怎么去掉这些算法我并没有去查过。今天跟了一下源码，大概知道了。
首先要从下面这几行代码说起：
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
java.security.MessageDigest md = java.security.MessageDigest.getInstance("MD5");
对于AES加密，我们用KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");，MD5我们用java.security.MessageDigest md = java.security.MessageDigest.getInstance("MD5");，这里从方法上看出java类是通过一个算法名称去找的，比如AES，但源码中并没有把算法名称包装为枚举，我们无法得知KeyGenerator除了有AES算法，还能获得那些算法，而且如何获得KeyGenerator的算法名称，比如AES不全是大写会不会有问题，KeyGenerator是不是有MD5等等。
打开KeyGenerator.getInstance（）方法，看其源码
public static final KeyGenerator getInstance(String paramString) throws NoSuchAlgorithmException { return new KeyGenerator(paramString); }
我们发现直接调用了构造方法，查看构造方法：
private KeyGenerator(String paramString) throws NoSuchAlgorithmException { this.algorithm = paramString; List localList = GetInstance.getServices("KeyGenerator", paramString); this.serviceIterator = localList.iterator(); this.initType = 1; if (nextSpi(null, false) == null) { throw new NoSuchAlgorithmException(paramString + " KeyGenerator not available"); } if ((!skipDebug) && (pdebug != null)) { pdebug.println("KeyGenerator." + paramString + " algorithm from: " + this.provider .getName()); } }
构造方法其实是通过GetInstance.getServices("KeyGenerator", paramString)去找到，继续跟进
public Provider.Service getService(String paramString1, String paramString2) { for (int i = 0; i < this.configs.length; i++) { Provider localProvider = getProvider(i); Provider.Service localService = localProvider.getService(paramString1, paramString2); if (localService != null) { return localService; } } return null; }
GetInstance.getServices其实是遍历所有的Provider，然后按顺序返回第一个有这个算法服务的Provide的算法服务（Provider.Service）。这里可以看出，寻找服务需要两个参数，第一个参数是type,比如"KeyGenerator"，第二个是算法名称，“AES”。那现在我们只要知道有哪些Provide，每个Provide里有哪些Provider.Service就可以了。
在jdk的API中，查看 KeyGenerator.getInstance方法，其中给了我们提示：
我们可以本地写一个方法遍历jdk所有的算法：
package com.hongkang.test; import java.security.Provider; import java.security.Security; import java.security.Provider.Service; public class TestSecurity { public static void main(String[] args) { Provider[] providers = Security.getProviders(); for(Provider p:providers){ System.out.println("provider name:"+p.getName()); for(Service s:p.getServices()){ System.out.println("类型:"+s.getType()+"，算法："+s.getAlgorithm()); } System.out.println("--------------------------"); } } }
输出结果：
provider name:SUN 类型:SecureRandom，算法：SHA1PRNG 类型:Signature，算法：SHA1withDSA 类型:Signature，算法：NONEwithDSA 类型:KeyPairGenerator，算法：DSA 类型:MessageDigest，算法：MD2 类型:MessageDigest，算法：MD5 类型:MessageDigest，算法：SHA 类型:MessageDigest，算法：SHA-256 类型:MessageDigest，算法：SHA-384 类型:MessageDigest，算法：SHA-512 类型:AlgorithmParameterGenerator，算法：DSA 类型:AlgorithmParameters，算法：DSA 类型:KeyFactory，算法：DSA 类型:CertificateFactory，算法：X.509 类型:KeyStore，算法：JKS 类型:KeyStore，算法：CaseExactJKS 类型:Policy，算法：JavaPolicy 类型:Configuration，算法：JavaLoginConfig 类型:CertPathBuilder，算法：PKIX 类型:CertPathValidator，算法：PKIX 类型:CertStore，算法：LDAP 类型:CertStore，算法：Collection 类型:CertStore，算法：com.sun.security.IndexedCollection -------------------------- provider name:SunRsaSign 类型:KeyFactory，算法：RSA 类型:KeyPairGenerator，算法：RSA 类型:Signature，算法：MD2withRSA 类型:Signature，算法：MD5withRSA 类型:Signature，算法：SHA1withRSA 类型:Signature，算法：SHA256withRSA 类型:Signature，算法：SHA384withRSA 类型:Signature，算法：SHA512withRSA -------------------------- provider name:SunEC 类型:KeyFactory，算法：EC 类型:AlgorithmParameters，算法：EC 类型:Signature，算法：NONEwithECDSA 类型:Signature，算法：SHA1withECDSA 类型:Signature，算法：SHA256withECDSA 类型:Signature，算法：SHA384withECDSA 类型:Signature，算法：SHA512withECDSA 类型:KeyPairGenerator，算法：EC 类型:KeyAgreement，算法：ECDH -------------------------- provider name:SunJSSE 类型:KeyFactory，算法：RSA 类型:KeyPairGenerator，算法：RSA 类型:Signature，算法：MD2withRSA 类型:Signature，算法：MD5withRSA 类型:Signature，算法：SHA1withRSA 类型:Signature，算法：MD5andSHA1withRSA 类型:KeyManagerFactory，算法：SunX509 类型:KeyManagerFactory，算法：NewSunX509 类型:TrustManagerFactory，算法：SunX509 类型:TrustManagerFactory，算法：PKIX 类型:SSLContext，算法：TLSv1 类型:SSLContext，算法：TLSv1.1 类型:SSLContext，算法：TLSv1.2 类型:SSLContext，算法：Default 类型:KeyStore，算法：PKCS12 -------------------------- provider name:SunJCE 类型:Cipher，算法：RSA 类型:Cipher，算法：DES 类型:Cipher，算法：DESede 类型:Cipher，算法：DESedeWrap 类型:Cipher，算法：PBEWithMD5AndDES 类型:Cipher，算法：PBEWithMD5AndTripleDES 类型:Cipher，算法：PBEWithSHA1AndRC2_40 类型:Cipher，算法：PBEWithSHA1AndDESede 类型:Cipher，算法：Blowfish 类型:Cipher，算法：AES 类型:Cipher，算法：AESWrap 类型:Cipher，算法：RC2 类型:Cipher，算法：ARCFOUR 类型:KeyGenerator，算法：DES 类型:KeyGenerator，算法：DESede 类型:KeyGenerator，算法：Blowfish 类型:KeyGenerator，算法：AES 类型:KeyGenerator，算法：RC2 类型:KeyGenerator，算法：ARCFOUR 类型:KeyGenerator，算法：HmacMD5 类型:KeyGenerator，算法：HmacSHA1 类型:KeyGenerator，算法：HmacSHA256 类型:KeyGenerator，算法：HmacSHA384 类型:KeyGenerator，算法：HmacSHA512 类型:KeyPairGenerator，算法：DiffieHellman 类型:AlgorithmParameterGenerator，算法：DiffieHellman 类型:KeyAgreement，算法：DiffieHellman 类型:AlgorithmParameters，算法：DiffieHellman 类型:AlgorithmParameters，算法：DES 类型:AlgorithmParameters，算法：DESede 类型:AlgorithmParameters，算法：PBE 类型:AlgorithmParameters，算法：PBEWithMD5AndDES 类型:AlgorithmParameters，算法：PBEWithMD5AndTripleDES 类型:AlgorithmParameters，算法：PBEWithSHA1AndDESede 类型:AlgorithmParameters，算法：PBEWithSHA1AndRC2_40 类型:AlgorithmParameters，算法：Blowfish 类型:AlgorithmParameters，算法：AES 类型:AlgorithmParameters，算法：RC2 类型:AlgorithmParameters，算法：OAEP 类型:KeyFactory，算法：DiffieHellman 类型:SecretKeyFactory，算法：DES 类型:SecretKeyFactory，算法：DESede 类型:SecretKeyFactory，算法：PBEWithMD5AndDES 类型:SecretKeyFactory，算法：PBEWithMD5AndTripleDES 类型:SecretKeyFactory，算法：PBEWithSHA1AndDESede 类型:SecretKeyFactory，算法：PBEWithSHA1AndRC2_40 类型:SecretKeyFactory，算法：PBKDF2WithHmacSHA1 类型:Mac，算法：HmacMD5 类型:Mac，算法：HmacSHA1 类型:Mac，算法：HmacSHA256 类型:Mac，算法：HmacSHA384 类型:Mac，算法：HmacSHA512 类型:Mac，算法：HmacPBESHA1 类型:Mac，算法：SslMacMD5 类型:Mac，算法：SslMacSHA1 类型:KeyStore，算法：JCEKS 类型:KeyGenerator，算法：SunTlsPrf 类型:KeyGenerator，算法：SunTls12Prf 类型:KeyGenerator，算法：SunTlsMasterSecret 类型:KeyGenerator，算法：SunTlsKeyMaterial 类型:KeyGenerator，算法：SunTlsRsaPremasterSecret -------------------------- provider name:SunJGSS 类型:GssApiMechanism，算法：1.2.840.113554.1.2.2 类型:GssApiMechanism，算法：1.3.6.1.5.5.2 -------------------------- provider name:SunSASL 类型:SaslClientFactory，算法：DIGEST-MD5 类型:SaslClientFactory，算法：NTLM 类型:SaslClientFactory，算法：GSSAPI 类型:SaslClientFactory，算法：EXTERNAL 类型:SaslClientFactory，算法：PLAIN 类型:SaslClientFactory，算法：CRAM-MD5 类型:SaslServerFactory，算法：CRAM-MD5 类型:SaslServerFactory，算法：GSSAPI 类型:SaslServerFactory，算法：DIGEST-MD5 类型:SaslServerFactory，算法：NTLM -------------------------- provider name:XMLDSig 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2002/06/xmldsig-filter2 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#enveloped-signature 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#WithComments 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n# 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/TR/2001/REC-xml-c14n-20010315#WithComments 类型:XMLSignatureFactory，算法：DOM 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2006/12/xml-c14n11 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#base64 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/TR/2001/REC-xml-c14n-20010315 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/TR/1999/REC-xpath-19991116 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/TR/1999/REC-xslt-19991116 类型:TransformService，算法：http://www.w3.org/2006/12/xml-c14n11#WithComments 类型:KeyInfoFactory，算法：DOM -------------------------- provider name:SunPCSC 类型:TerminalFactory，算法：PC/SC -------------------------- provider name:SunMSCAPI 类型:SecureRandom，算法：Windows-PRNG 类型:KeyStore，算法：Windows-MY 类型:KeyStore，算法：Windows-ROOT 类型:Signature，算法：NONEwithRSA 类型:Signature，算法：SHA1withRSA 类型:Signature，算法：SHA256withRSA 类型:Signature，算法：SHA384withRSA 类型:Signature，算法：SHA512withRSA 类型:Signature，算法：MD5withRSA 类型:Signature，算法：MD2withRSA 类型:KeyPairGenerator，算法：RSA 类型:Cipher，算法：RSA 类型:Cipher，算法：RSA/ECB/PKCS1Padding --------------------------
通过观察，我们发现算法的类型，基本都对应java的一个类。算法类基本在jce.jar和rt.jar中。从这个结果中我们基本就能自己找算法了，比如要用MD5，在上面列表中发现类型是MessageDigest，则
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
再仔细查看java.security.Provider类源码，发现此类在初始时就已经将这些算法类型初始化了，
static { addEngine("AlgorithmParameterGenerator", false, null); addEngine("AlgorithmParameters", false, null); addEngine("KeyFactory", false, null); addEngine("KeyPairGenerator", false, null); addEngine("KeyStore", false, null); addEngine("MessageDigest", false, null); addEngine("SecureRandom", false, null); addEngine("Signature", true, null); addEngine("CertificateFactory", false, null); addEngine("CertPathBuilder", false, null); addEngine("CertPathValidator", false, null); addEngine("CertStore", false, "java.security.cert.CertStoreParameters"); addEngine("Cipher", true, null); addEngine("ExemptionMechanism", false, null); addEngine("Mac", true, null); addEngine("KeyAgreement", true, null); addEngine("KeyGenerator", false, null); addEngine("SecretKeyFactory", false, null); addEngine("KeyManagerFactory", false, null); addEngine("SSLContext", false, null); addEngine("TrustManagerFactory", false, null); addEngine("GssApiMechanism", false, null); addEngine("SaslClientFactory", false, null); addEngine("SaslServerFactory", false, null); addEngine("Policy", false, "java.security.Policy$Parameters"); addEngine("Configuration", false, "javax.security.auth.login.Configuration$Parameters"); addEngine("XMLSignatureFactory", false, null); addEngine("KeyInfoFactory", false, null); addEngine("TransformService", false, null); addEngine("TerminalFactory", false, "java.lang.Object"); }
//还对大小写做了容错处理
private static void addEngine(String paramString1, boolean paramBoolean, String paramString2)
{
EngineDescription localEngineDescription = new EngineDescription(paramString1, paramBoolean, paramString2);
knownEngines.put(paramString1.toLowerCase(Locale.ENGLISH), localEngineDescription);
knownEngines.put(paramString1, localEngineDescription);
}
不过遗憾的是并没有找到AES这类算法是怎么初始化的。但是经测试，即便使用的不是大写，或者上面列表中列出的标准写法，也能正常获取，比如：
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("aEs");
也能正常执行。
