Hutool 封装JDK的对称加密AES算法使用

柔情只为你懂 2021-09-21 11:06 454阅读 0赞

## Hutool ##

Hutool 是一个小而全的Java工具类库，提供了很多常用的工具类。官网：[https://www.hutool.cn/docs/\#/][https_www.hutool.cn_docs]

### [AES封装][AES] ###

遇到一个场景，透出了业务的订单号，该订单号是由年月日+自增ID拼成，如20200916000066。用户查询订单详情时，本应该根据登录用户的id和订单号去数据库中查询，但是因为历史原因（直接用订单号查询了！）以及一些其他的因素，暂时没能这么做。这样就会有数据泄漏问题，因为很容易构造出一个正确的且数据库内存在的这种订单号，但是这个订单可能不属于登录的用户，这就有可能用户A可以查到B用户的订单数据，甚至把你系统内的全部数据取出来，造成严重的数据泄露。

因为系统设计缺陷导致不能用用户ID和订单号查询，设计一种临时方案【只是临时方案，应该从根本上解决设计缺陷】：考虑对透出去的订单号采用对称加密方式解决数据泄漏问题。我们把数据库表中的的订单号通过对称加密（比如AES），把加密后的订单号给到用户前端。请求订单详情的接口入参中的订单号改为加密后的订单号，经过解密后得到数据库中的订单号用于查询即可。

Hutool 中的对称加密是对JDK中自带实现的封装，使用方便简洁，[对称加密-SymmetricCrypto][-SymmetricCrypto]。

## 示例： ##

maven 依赖：

<dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>5.4.2</version>
        </dependency>

官网示例代码：

public static void main(String[] args) {
            String content = "test中文";
            // 随机生成密钥
            byte[] key = SecureUtil.generateKey(SymmetricAlgorithm.AES.getValue()).getEncoded();
            // 构建
            AES aes = SecureUtil.aes(key);
            // 加密
            byte[] encrypt = aes.encrypt(content);
            // 解密
            byte[] decrypt = aes.decrypt(encrypt);
            // 加密为16进制表示
            String encryptHex = aes.encryptHex(content);
            // 解密为字符串
            String decryptStr = aes.decryptStr(encryptHex, CharsetUtil.CHARSET_UTF_8);
        }

上面是随机生成的密钥，我们可以指定密钥，只要满足AES的密钥长度规则即可，比如128 bits 的密钥key，构造出对应的byte数组即可，如下就是一个符合要求的AES密钥(16 \* 8 = 128， 一个 byte 等于 8 bit)：

public final static byte[] aes_key = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16};

注意：

1、QPS 敏感的接口需要关注加密、解密过程对接口执行总时长的影响。本地测试偶尔出现 **AES aes = SecureUtil.aes(aes\_key);**这一步骤耗时较多的情况，加密、解密耗时反而很快。这个需要留意一下对生产环境接口QPS等的影响。

2、对称加密，加密和解密用的是同一个密钥。上述代码中，如果对使用密钥A加密后的密文使用密钥B解密，会抛出异常：

public class AESTest {
    
        public final static byte[] aes_key = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16};
    
        public static void main(String[] args) {
            String content = "test中文";
            // 随机生成密钥
            byte[] key = SecureUtil.generateKey(SymmetricAlgorithm.AES.getValue()).getEncoded();
            // 构建
            AES aes = SecureUtil.aes(key);
            AES aes1 = SecureUtil.aes(aes_key);
            // 加密为16进制表示
            String encryptHex = aes.encryptHex(content);
            // 解密为字符串
            String decryptStr = aes1.decryptStr(encryptHex, CharsetUtil.CHARSET_UTF_8);
    
        }
    }

异常信息：

Exception in thread "main" cn.hutool.crypto.CryptoException: BadPaddingException: Given final block not properly padded. Such issues can arise if a bad key is used during decryption.
    	at cn.hutool.crypto.symmetric.SymmetricCrypto.decrypt(SymmetricCrypto.java:388)
    	at cn.hutool.crypto.symmetric.SymmetricCrypto.decrypt(SymmetricCrypto.java:424)
    	at cn.hutool.crypto.symmetric.SymmetricCrypto.decryptStr(SymmetricCrypto.java:435)
    	at hutool.AESTest.main(AESTest.java:33)
    Caused by: javax.crypto.BadPaddingException: Given final block not properly padded. Such issues can arise if a bad key is used during decryption.
    	at com.sun.crypto.provider.CipherCore.unpad(CipherCore.java:975)
    	at com.sun.crypto.provider.CipherCore.fillOutputBuffer(CipherCore.java:1056)
    	at com.sun.crypto.provider.CipherCore.doFinal(CipherCore.java:853)
    	at com.sun.crypto.provider.AESCipher.engineDoFinal(AESCipher.java:446)
    	at javax.crypto.Cipher.doFinal(Cipher.java:2168)
    	at cn.hutool.crypto.symmetric.SymmetricCrypto.decrypt(SymmetricCrypto.java:386)
    	... 3 more
    
    Process finished with exit code 1

3、用户随便构造一个密文，请求订单详情接口，也会抛出上述异常，所以接口要注意对解密过程异常的捕获处理。

[https_www.hutool.cn_docs]: https://www.hutool.cn/docs/#/
[AES]: https://www.hutool.cn/docs/#/crypto/%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%8A%A0%E5%AF%86-SymmetricCrypto?id=aes%E5%B0%81%E8%A3%85
[-SymmetricCrypto]: https://www.hutool.cn/docs/#/crypto/%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%8A%A0%E5%AF%86-SymmetricCrypto?id=%E5%AF%B9%E7%A7%B0%E5%8A%A0%E5%AF%86-symmetriccrypto