[转]使用JAVA实现AES加密

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1. 因子
上次介绍了《JAVA实现AES加密》,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。

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/**
* 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) {
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");// 创建密码器
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化
byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
return result; // 加密
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

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

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/**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");// 创建密码器
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
byte[] result = cipher.doFinal(content);
return result; // 加密
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

2.3 测试代码

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String content = "test";
String password = "12345678";
//加密
System.out.println("加密前:" + content);
byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
try {
String encryptResultStr = new String(encryptResult,"utf-8");
//解密
byte[] decryptResult = decrypt(encryptResultStr.getBytes("utf-8"),password);
System.out.println("解密后:" + new String(decryptResult));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}

则,系统会报出如下异常:

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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

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/**将二进制转换成16进制
* @param buf
* @return
*/
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();
}

2.4.2 将16进制转换为二进制

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/**将16进制转换为二进制
* @param hexStr
* @return
*/
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;
}

然后,我们再修订以上测试代码,如下:

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String content = "test";
String password = "12345678";
//加密
System.out.println("加密前:" + content);
byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
String encryptResultStr = parseByte2HexStr(encryptResult);
System.out.println("加密后:" + encryptResultStr);
//解密
byte[] decryptFrom = parseHexStr2Byte(encryptResultStr);
byte[] decryptResult = decrypt(decryptFrom,password);
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:

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/**
* 加密
*
* @param content 需要加密的内容
* @param password 加密密码
* @return
*/
public static byte[] encrypt2(String content, String password) {
try {
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(password.getBytes(), "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/NoPadding");
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化
byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
return result; // 加密
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}

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:

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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。