前言

3DES（Triple DES，正式名稱為 TDEA / Triple Data Encryption Algorithm） 是密碼學史上為了延續 DES 壽命而開發的過渡期區塊加密標準。

在 1990 年代末期，隨著電腦算力提升，單層 DES 的 56 位元金鑰已被證實極易遭暴力破解。在 AES（進階加密標準）尚未選出的過渡時期，密碼學界透過重複套用三次 DES 運算來快速提升安全強度，成功讓 DES 家族的壽命延長了十數年。

一、 3DES 核心運算：EDE（Encrypt-Decrypt-Encrypt）架構

1. 加密流程

2. 解密流程

二、金鑰選項與實際安全強度

備註1：3DES 的「名義金鑰長度」和「有效安全強度」不是同一件事。

三、3DES 缺陷

1. 區塊大小仍只有 64 bits（Sweet32 風險）

即使金鑰變長，3DES 的區塊大小依然是 DES 的 64 bits。在 CBC 等模式中，當同一把金鑰累積處理大量資料時，會提高區塊碰撞機率，進而產生可利用的攻擊面（著名案例是 Sweet32）。

2. 效能顯著落後 AES

3DES 本質是 3 次 DES。DES 又是偏硬體電路時代的設計，在現代通用 CPU 上不如 AES（特別是有 AES-NI 指令集時）高效。實務上 3DES 的吞吐量與延遲都很吃虧。

3. 安全標準正式全面廢止

• 2017 年：NIST（美國國家標準暨技術研究院）限制 3DES 加密單一金鑰下的資料量。
• 2023 年底：NIST 官方規範正式宣告 完全禁止（Disallow） 所有新舊系統繼續使用 3DES 進行任何加密保護。

四、 Java JCA 實作範例

在 Java JCA 中，3DES 的官方標準演算法名稱為 DESede，亦即DES Encrypt-Decrypt-Encrypt的簡稱，Java範例如下

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import java.security.SecureRandom;

public class Legacy3DESExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 3DES 已全面廢止，新系統嚴禁使用！
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
        keyGen.init(168); // 3-Key 模式 (有效長度 168 bits)
        SecretKey key = keyGen.generateKey();

        byte[] iv = new byte[8]; // 64-bit 區塊大小，IV 為 8 位元組
        new SecureRandom().nextBytes(iv);

        // 轉換名稱：DESede/CBC/PKCS5Padding
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));

        byte[] plaintext = "Sensitive Financial Data".getBytes();
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext);
    }
}