JAVA实现AES加密

叁歲伎倆 2022-09-18 11:42 195阅读 0赞

## **1. 因子** ##

上次介绍了 [《JAVA实现AES加密][JAVA_AES]》，中间提到近些年DES使用越来越少，原因就在于其使用56位密钥，比较容易被破解，近些年来逐渐被AES替代，AES已经变成目前对称加密中最流行算法之一；AES可以使用128、192、和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据。本文就简单介绍如何通过JAVA实现AES加密。

## **2. JAVA实现** ##

闲话少许，掠过AES加密原理及算法，关于这些直接搜索专业网站吧，我们直接看JAVA的具体实现。

### 2.1 加密 ###

代码有详细解释，不多废话。

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  /\*\* 
2.   \* 加密 
3.   \*  
4.   \* @param content 需要加密的内容 
5.   \* @param password  加密密码 
6.   \* @return 
7.   \*/  
8.  public static byte\[\] encrypt(String content, String password) \{  
9.          try \{             
10.                 KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
11.                 kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));  
12.                 SecretKey secretKey = kgen.generateKey();  
13.                 byte\[\] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();  
14.                 SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");  
15.                 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器  
16.                 byte\[\] byteContent = content.getBytes("utf-8");  
17.                 cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, key);// 初始化  
18.                 byte\[\] result = cipher.doFinal(byteContent);  
19.                 return result; // 加密  
20.         \} catch (NoSuchAlgorithmException e) \{  
21.                 e.printStackTrace();  
22.         \} catch (NoSuchPaddingException e) \{  
23.                 e.printStackTrace();  
24.         \} catch (InvalidKeyException e) \{  
25.                 e.printStackTrace();  
26.         \} catch (UnsupportedEncodingException e) \{  
27.                 e.printStackTrace();  
28.         \} catch (IllegalBlockSizeException e) \{  
29.                 e.printStackTrace();  
30.         \} catch (BadPaddingException e) \{  
31.                 e.printStackTrace();  
32.         \}  
33.         return null;  
34. \}

### 2.2 解密 ###

代码有详细注释，不多废话

注意：解密的时候要传入byte数组

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  /\*\*解密 
2.   \* @param content  待解密内容 
3.   \* @param password 解密密钥 
4.   \* @return 
5.   \*/  
6.  public static byte\[\] decrypt(byte\[\] content, String password) \{  
7.          try \{  
8.                   KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
9.                   kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));  
10.                  SecretKey secretKey = kgen.generateKey();  
11.                  byte\[\] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();  
12.                  SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");              
13.                  Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器  
14.                 cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, key);// 初始化  
15.                 byte\[\] result = cipher.doFinal(content);  
16.                 return result; // 加密  
17.         \} catch (NoSuchAlgorithmException e) \{  
18.                 e.printStackTrace();  
19.         \} catch (NoSuchPaddingException e) \{  
20.                 e.printStackTrace();  
21.         \} catch (InvalidKeyException e) \{  
22.                 e.printStackTrace();  
23.         \} catch (IllegalBlockSizeException e) \{  
24.                 e.printStackTrace();  
25.         \} catch (BadPaddingException e) \{  
26.                 e.printStackTrace();  
27.         \}  
28.         return null;  
29. \}

### 2.3 测试代码 ###

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  String content = "test";  
2.  String password = "12345678";  
3.  //加密  
4.  System.out.println("加密前：" + content);  
5.  byte\[\] encryptResult = encrypt(content, password);  
6.  //解密  
7.  byte\[\] decryptResult = decrypt(encryptResult,password);  
8.  System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));

输出结果如下：

加密前：test  
解密后：test

### 2.4 容易出错的地方 ###

但是如果我们将测试代码修改一下，如下：

**\[javascript\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  String content = "test";  
2.  String password = "12345678";  
3.  //加密  
4.  System.out.println("加密前：" + content);  
5.  byte\[\] encryptResult = encrypt(content, password);  
6.  try \{  
7.          String encryptResultStr = new String(encryptResult,"utf-8");  
8.          //解密  
9.          byte\[\] decryptResult = decrypt(encryptResultStr.getBytes("utf-8"),password);  
10.         System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));  
11. \} catch (UnsupportedEncodingException e) \{  
12.         e.printStackTrace();  
13. \}

则，系统会报出如下异常：

javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Input length must be multiple of 16 when decrypting with padded cipher  
        at com.sun.crypto.provider.SunJCE\_f.b(DashoA13\*..)  
        at com.sun.crypto.provider.SunJCE\_f.b(DashoA13\*..)  
        at com.sun.crypto.provider.AESCipher.engineDoFinal(DashoA13\*..)  
        at javax.crypto.Cipher.doFinal(DashoA13\*..)

这主要是因为加密后的byte数组是不能强制转换成字符串的，换言之：字符串和byte数组在这种情况下不是互逆的；要避免这种情况，我们需要做一些修订，可以考虑将二进制数据转换成十六进制表示，主要有如下两个方法：

#### 2.4.1将二进制转换成16进制 ####

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  /\*\*将二进制转换成16进制 
2.   \* @param buf 
3.   \* @return 
4.   \*/  
5.  public static String parseByte2HexStr(byte buf\[\]) \{  
6.          StringBuffer sb = new StringBuffer();  
7.          for (int i = 0; i < buf.length; i++) \{  
8.                  String hex = Integer.toHexString(buf\[i\] & 0xFF);  
9.                  if (hex.length() == 1) \{  
10.                         hex = '0' + hex;  
11.                 \}  
12.                 sb.append(hex.toUpperCase());  
13.         \}  
14.         return sb.toString();  
15. \}

#### 2.4.2 将16进制转换为二进制 ####

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  /\*\*将16进制转换为二进制 
2.   \* @param hexStr 
3.   \* @return 
4.   \*/  
5.  public static byte\[\] parseHexStr2Byte(String hexStr) \{  
6.          if (hexStr.length() < 1)  
7.                  return null;  
8.          byte\[\] result = new byte\[hexStr.length()/2\];  
9.          for (int i = 0;i< hexStr.length()/2; i++) \{  
10.                 int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i\*2, i\*2\+1), 16);  
11.                 int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i\*2\+1, i\*2\+2), 16);  
12.                 result\[i\] = (byte) (high \* 16 + low);  
13.         \}  
14.         return result;  
15. \}

然后，我们再修订以上测试代码，如下：

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  String content = "test";  
2.  String password = "12345678";  
3.  //加密  
4.  System.out.println("加密前：" + content);  
5.  byte\[\] encryptResult = encrypt(content, password);  
6.  String encryptResultStr = parseByte2HexStr(encryptResult);  
7.  System.out.println("加密后：" + encryptResultStr);  
8.  //解密  
9.  byte\[\] decryptFrom = parseHexStr2Byte(encryptResultStr);  
10. byte\[\] decryptResult = decrypt(decryptFrom,password);  
11. System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult));

测试结果如下：

加密前：test  
加密后：73C58BAFE578C59366D8C995CD0B9D6D  
解密后：test

### 2.5 另外一种加密方式 ###

还有一种加密方式，大家可以参考如下：

**\[java\]** [ view plain][view plain] [copy][view plain]

1.  /\*\* 
2.        \* 加密 
3.        \* 
4.        \* @param content 需要加密的内容 
5.        \* @param password  加密密码 
6.        \* @return 
7.        \*/  
8.       public static byte\[\] encrypt2(String content, String password) \{  
9.               try \{  
10.                      SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(password.getBytes(), "AES");  
11.                      Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/NoPadding");  
12.                      byte\[\] byteContent = content.getBytes("utf-8");  
13.                      cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, key);// 初始化  
14.                      byte\[\] result = cipher.doFinal(byteContent);  
15.                      return result; // 加密  
16.              \} catch (NoSuchAlgorithmException e) \{  
17.                      e.printStackTrace();  
18.              \} catch (NoSuchPaddingException e) \{  
19.                      e.printStackTrace();  
20.              \} catch (InvalidKeyException e) \{  
21.                      e.printStackTrace();  
22.              \} catch (UnsupportedEncodingException e) \{  
23.                      e.printStackTrace();  
24.              \} catch (IllegalBlockSizeException e) \{  
25.                      e.printStackTrace();  
26.              \} catch (BadPaddingException e) \{  
27.                      e.printStackTrace();  
28.              \}  
29.              return null;  
30.      \}

这种加密方式有两种限制

*  密钥必须是16位的
 *  待加密内容的长度必须是16的倍数，如果不是16的倍数，就会出如下异常：

javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Input length not multiple of 16 bytes  
        at com.sun.crypto.provider.SunJCE\_f.a(DashoA13\*..)  
        at com.sun.crypto.provider.SunJCE\_f.b(DashoA13\*..)  
        at com.sun.crypto.provider.SunJCE\_f.b(DashoA13\*..)  
        at com.sun.crypto.provider.AESCipher.engineDoFinal(DashoA13\*..)  
        at javax.crypto.Cipher.doFinal(DashoA13\*..)

要解决如上异常，可以通过补全传入加密内容等方式进行避免。

[JAVA_AES]: http://blog.csdn.net/hbcui1984/archive/2009/12/23/5065506.aspx
[view plain]: http://blog.csdn.net/hbcui1984/article/details/5201247#