java封装AES加密算法

川长思鸟来 2022-08-03 15:53 238阅读 0赞

在实际coding中会经常遇到往数据库存入密码时加密，URL传参时的加密，由此简单封装了下java中的AES加密算法。

0、import类

import java.security.SecureRandom;
    
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    import org.apache.axis.encoding.Base64; //非必须

1、加密接口

/**
         * 加密
         * @param content 待加密内容
         * @param password  加密密钥
         * @return
         */
        public static byte[] encrypt(String content, String password) {
            try {
                KeyGenerator 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");
                byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
                cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
                byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
                return result;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }

2、解密接口

/**解密
         * @param content  待解密内容
         * @param password 解密密钥
         * @return
         */
        public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
            try {
                KeyGenerator 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");
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
                byte[] result = cipher.doFinal(content);
                return result;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }

3、编解码函数（非必须）

//编码函数
        public static String encode(String content, String key) throws Exception {
            byte[] encrypt = encrypt(content, key);
            return Base64.encode(encrypt);
        }
        //解码函数
        public static String decode(String encode, String key) throws Exception {
            byte[] encrypt = Base64.decode(encode);
            byte[] content = decrypt(encrypt, key);
            return new String(content);
        }

4、测试

//0-正常使用
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            String content = "holybin";
            String password = "12345678";
    
            System.out.println("加密前1：" + content);
            byte[] encryptResult1 = encrypt(content, password); //普通加密
            byte[] decryptResult1 = decrypt(encryptResult1,password);   //普通解密
            System.out.println("解密后1：" + new String(decryptResult1));
    
            System.out.println("\n加密前2：" + content);
            String encryptResult2 = encode(content, password);  //先编码再加密
            System.out.println("加密后2：" + encryptResult2);
            String decryptResult2 = decode(encryptResult2, password);   //先解码再解密
            System.out.println("解密后2：" + decryptResult2);
        }

结果如下：  
![这里写图片描述][20150811234641627]

5、问题与思考

（1）普通加密后将得到的byte数组直接转化为字符串用于输出，或者普通解密时从字符串转换为byte数组用于传参会发生什么？

//1-先测试加密
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            String content = "holybin";
            String password = "12345678";
    
            System.out.println("加密前1：" + content);
            byte[] encryptResult1 = encrypt(content, password); //普通加密
            System.out.println("加密后1：" + encryptResult1);
            System.out.println("加密后1：" + new String(encryptResult1));
            byte[] decryptResult1 = decrypt(encryptResult1,password);   //普通解密
            System.out.println("解密后1：" + new String(decryptResult1));
        }

结果1：  
![这里写图片描述][20150812000606488]  
这里将加密后的byte数组直接转化成String输出，出现乱码。

//2-再测试解密
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            String content = "holybin";
            String password = "12345678";
    
            System.out.println("加密前1：" + content);
            byte[] encryptResult1 = encrypt(content, password); //普通加密
            String strEncryptResult1 = new String(encryptResult1,"UTF-8");
            //System.out.println("加密后1：" + strEncryptResult1);
            byte[] decryptResult1 = decrypt(strEncryptResult1.getBytes("UTF-8"),password);  //普通解密
            System.out.println("解密后1：" + new String(decryptResult1));
        }

结果2：  
这里从加密后的String提取bytes数组用于解密，出现报错  
![这里写图片描述][20150812001921001]

原因：主要是因为加密后的byte数组是不能强制转换成字符串的，加密过的字符串也不能直接提取bytes数组用于解密，解决方法有两个：**一是像上面测试的例子一样先加密再编码，或先解码再解密（参考：4、测试）；二是采用十六进制和二进制的相互转化函数（参考：下面的第（2）点）。**

（2）十六进制和二进制相互转化函数

// 二进制转十六进制
        public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
                String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
                if (hex.length() == 1) {
                    hex = '0' + hex;
                }
                sb.append(hex.toUpperCase());
            }
            return sb.toString();
        }
    
        // 十六进制转二进制
        public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
            if (hexStr.length() < 1)
                return null;
            byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
            for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
                int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16);
                int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2),
                        16);
                result[i] = (byte) (high * 16 + low);
            }
            return result;
        }

使用示例：

// 3-测试转化函数
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String content = "holybin";
            String password = "12345678";
            //加密
            System.out.println("加密前1：" + content);
            byte[] encryptResult = encrypt(content, password);  // 普通加密
            String strEncryptResult = parseByte2HexStr(encryptResult);
            System.out.println("加密后1：" + strEncryptResult);
            //解密
            byte[] byteDecryptResult = parseHexStr2Byte(strEncryptResult);
            byte[] decryptResult = decrypt(byteDecryptResult, password);    // 普通解密
            System.out.println("解密后1：" + new String(decryptResult));
        }

结果：  
![这里写图片描述][20150812004136316]

测试代码：[EncrptDecrypt.java][]

[20150811234641627]: /images/20220731/93b0d2a7feb543a08a3ed54c70290387.png
[20150812000606488]: /images/20220731/b7ebe2aa938a475c941d46af494570d0.png
[20150812001921001]: /images/20220731/e7965d5b3c174f289f37ab12745f2fc7.png
[20150812004136316]: /images/20220731/1b4c4f15eab344f5897b68a980e31dfd.png
[EncrptDecrypt.java]: http://download.csdn.net/detail/u012564690/8993785