AES加密算法的JAVA实现

秒速五厘米 2021-09-22 05:22 312阅读 0赞

最近公司需要，看了看AES对称加密算法，具体原理没有仔细研究还，先说说用法吧，由于能力有限，不足之处请大家多多指教，好了，不说废话了，直接上代码

/**
     * 加密
     *
     * @param content  需要加密的内容
     * @param password 加密密码
     * @return
     */
    public static byte[] encrypt(String content, String password) {
        KeyGenerator kgen = null;
        try {
            kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化
            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
            byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
            return result;//加密
        } catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException
                | NoSuchPaddingException | BadPaddingException
                | UnsupportedEncodingException | IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    
    /**
     * 解密
     *
     * @param content  待解密内容
     * @param password 解密密钥
     * @return
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
        KeyGenerator kgen = null;
        try {
            kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result; // 解密
        } catch (NoSuchAlgorithmException | BadPaddingException
                | IllegalBlockSizeException | NoSuchPaddingException
                | InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    
    }

我们测试一下效果：

String content = "test";
    String password = "123456";
    //加密
    System.out.println("加密前：" + content);
    byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
    System.out.println("加密后：" + encryptResult.toString());
    //解密
    byte[] decryptResult = decrypt(encryptResult, password);
    System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));

![20170117151007161][]

但有一点一定要注意——加密后的byte数组是不能强制转换成字符串的，我们可以实验下：

//解密
    try {
        String encryptResultStr = new String(encryptResult, "utf-8");
        byte[] decryptResult = decrypt(encryptResultStr.getBytes("utf-8"), password);
        System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
        e.printStackTrace();
    }

运行后，会报如下错误：

![Center][]

具体原因我们就不再详细解释了，事实上这种方法也是没有实际意义的，因为我们要考虑java的跨平台特性，因此我们使用这句：

kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));

生成随机密钥，在别的平台很可能获得的密钥是不相同的，所以这只里能当做展示罢了。

网上看了很多文章，发现还是这样写合适：

/**
     * 加密
     * @param content
     * @param strKey
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(String content,String strKey ) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = getKey(strKey);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("0102030405060708".getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(content.getBytes());
        return  encrypted;
    }
    
    /**
     * 解密
     * @param strKey
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(byte[] content,String strKey ) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = getKey(strKey);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec("0102030405060708".getBytes());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
        byte[] original = cipher.doFinal(content);
        String originalString = new String(original);
        return originalString;
    }
    
    private static SecretKeySpec getKey(String strKey) throws Exception {
        byte[] arrBTmp = strKey.getBytes();
        byte[] arrB = new byte[16]; // 创建一个空的16位字节数组（默认值为0）
    
        for (int i = 0; i < arrBTmp.length && i < arrB.length; i++) {
            arrB[i] = arrBTmp[i];
        }
    
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(arrB, "AES");
    
        return skeySpec;
    }

测试就不写了，我们再对版本功能进行一下加强，对传输的数据使用base64进行编码，先写base64的编码和解码：

/**
     * base 64 encode
     * @param bytes 待编码的byte[]
     * @return 编码后的base 64 code
     */
    public static String base64Encode(byte[] bytes){
        return new BASE64Encoder().encode(bytes);
    }
    
    /**
     * base 64 decode
     * @param base64Code 待解码的base 64 code
     * @return 解码后的byte[]
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] base64Decode(String base64Code) throws Exception{
        return base64Code.isEmpty() ? null : new BASE64Decoder().decodeBuffer(base64Code);
    }

接着对AES加密的数据进行base64编码，对AES解密的数据进行解码：

/**
     * AES加密为base 64 code
     * @param content 待加密的内容
     * @param encryptKey 加密密钥
     * @return 加密后的base 64 code
     * @throws Exception
     */
    public static String aesEncrypt(String content, String encryptKey) throws Exception {
        return base64Encode(encrypt(content, encryptKey));
    }
    /**
     * 将base 64 code AES解密
     * @param encryptStr 待解密的base 64 code
     * @param decryptKey 解密密钥
     * @return 解密后的string
     * @throws Exception
     */
    public static String aesDecrypt(String encryptStr, String decryptKey) throws Exception {
        return encryptStr.isEmpty() ? null : decrypt(base64Decode(encryptStr), decryptKey);
    }

写一个测试，看下效果：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        String test = "我爱你";
        System.out.println("加密前：" + test);
    
        String key = "123456";
        System.out.println("密钥：" + key);
    
        String encrypt = aesEncrypt(test, key);
        System.out.println("加密后：" + encrypt);
    
        String decrypt = aesDecrypt(encrypt, key);
        System.out.println("解密后：" + decrypt);
    
    }

![Center 1][]

好了，受个人水平所限，就先写这么多吧，以后有更多内容再往上补充

参考：

[http://blog.csdn.net/uikoo9/article/details/27982575][http_blog.csdn.net_uikoo9_article_details_27982575]

[http://blog.csdn.net/hbcui1984/article/details/5201247][http_blog.csdn.net_hbcui1984_article_details_5201247]

[http://blog.sina.com.cn/s/blog\_7c8eb1590100svr0.html][http_blog.sina.com.cn_s_blog_7c8eb1590100svr0.html]

[https://github.com/tozny/java-aes-crypto][https_github.com_tozny_java-aes-crypto]

[20170117151007161]: /images/20210920/67491670762e4d29886dfd39ac096247.png
[Center]: /images/20210920/eef5c435bdbe404899e3024b77353808.png
[Center 1]: /images/20210920/4755bc23464348049dd4854ca26e43a7.png
[http_blog.csdn.net_uikoo9_article_details_27982575]: http://blog.csdn.net/uikoo9/article/details/27982575
[http_blog.csdn.net_hbcui1984_article_details_5201247]: http://blog.csdn.net/hbcui1984/article/details/5201247
[http_blog.sina.com.cn_s_blog_7c8eb1590100svr0.html]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c8eb1590100svr0.html
[https_github.com_tozny_java-aes-crypto]: https://github.com/tozny/java-aes-crypto