使用java进行 AES 加密 解密

 最近项目用到了加密技术,需要把数据进行加密传输,用到了AES;

     百度百科是这样定义的:

     高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

package chengzi;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
 
import javax.crypto.Cipher;  
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;  
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 
import com.sun.org.apache.regexp.internal.recompile;
 
import sun.misc.BASE64Decoder;  
import sun.misc.BASE64Encoder;  
  
public class AesEncodeUtil {  
  
    //偏移量
    public static final String VIPARA = "1234567876543210";   //AES 为16bytes. DES 为8bytes  
      
    //编码方式
    public static final String CODE_TYPE = "UTF-8";
//    public static final String CODE_TYPE = "GBK";
    
    //填充类型
    public static final String AES_TYPE = "AES/ECB/PKCS5Padding";
    //public static final String AES_TYPE = "AES/ECB/PKCS7Padding";
    //此类型 加密内容,密钥必须为16字节的倍数位,否则抛异常,需要字节补全再进行加密
//    public static final String AES_TYPE = "AES/ECB/NoPadding";
    //java 不支持ZeroPadding
    //public static final String AES_TYPE = "AES/CBC/ZeroPadding";
      
    //私钥  
    private static final String AES_KEY="1111222233334444";   //AES固定格式为128/192/256 bits.即：16/24/32bytes。DES固定格式为128bits，即8bytes。  
    
    //字符补全
    private static final String[] consult = new String[]{"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","A","B","C","D","E","F","G"};
 
    
    /** 
     * 加密 
     *  
     * @param cleartext 
     * @return 
     */  
    public static String encrypt(String cleartext) {  
        //加密方式： AES128(CBC/PKCS5Padding) + Base64, 私钥：1111222233334444  
        try {  
            IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(VIPARA.getBytes());  
            //两个参数，第一个为私钥字节数组， 第二个为加密方式 AES或者DES  
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(AES_KEY.getBytes(), "AES");  
            //实例化加密类，参数为加密方式，要写全  
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_TYPE); //PKCS5Padding比PKCS7Padding效率高，PKCS7Padding可支持IOS加解密  
            //初始化，此方法可以采用三种方式，按加密算法要求来添加。（1）无第三个参数（2）第三个参数为SecureRandom random = new SecureRandom();中random对象，随机数。(AES不可采用这种方法)（3）采用此代码中的IVParameterSpec  
            //加密时使用:ENCRYPT_MODE;  解密时使用:DECRYPT_MODE;
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); //CBC类型的可以在第三个参数传递偏移量zeroIv,ECB没有偏移量
            //加密操作,返回加密后的字节数组，然后需要编码。主要编解码方式有Base64, HEX, UUE,7bit等等。此处看服务器需要什么编码方式 
            byte[] encryptedData = cipher.doFinal(cleartext.getBytes(CODE_TYPE));  
  
            return new BASE64Encoder().encode(encryptedData);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
            return "";   
        }  
    }  
  
    /** 
     * 解密 
     *  
     * @param encrypted 
     * @return 
     */  
    public static String decrypt(String encrypted) {  
        try {  
            byte[] byteMi = new BASE64Decoder().decodeBuffer(encrypted);  
            IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(VIPARA.getBytes());  
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(  
            		AES_KEY.getBytes(), "AES");  
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_TYPE);  
            //与加密时不同MODE:Cipher.DECRYPT_MODE  
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);  //CBC类型的可以在第三个参数传递偏移量zeroIv,ECB没有偏移量
            byte[] decryptedData = cipher.doFinal(byteMi);  
            return new String(decryptedData, CODE_TYPE);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
            return "";  
        }  
    }  
  
    /** 
     * 测试 
     *  
     * @param args 
     * @throws Exception 
     */  
    public static void main(String[] args) throws Exception {  
        String content = "它是一只小跳蛙 越过蓝色大西洋,跳到遥远的东方 跳到我们身旁,春夏秋冬 我们是最好的伙伴,亲吻它就会变得不一样";
        test(content);
    }
    
    public static void test(String content) throws UnsupportedEncodingException{
    	System.out.println("加密内容：" + content);
    	//字节数
    	int num = content.getBytes(CODE_TYPE).length; 
        System.out.println("加密内容字节数: " + num);
        System.out.println("加密内容是否16倍数: " + (num%16 == 0 ? true : false));
      
        //字节补全
        if(AES_TYPE.equals("AES/ECB/NoPadding")){
        	System.out.println();
        	content = completionCodeFor16Bytes(content);
        	System.out.println("加密内容补全后: "+content);
        }
        
        System.out.println();
        
        // 加密
        String encryptResult = encrypt(content);  
        content = new String(encryptResult);
        System.out.println("加密后：" + content);
        
        System.out.println();
        
        // 解密
        String decryptResult = decrypt(encryptResult);
        content = new String(decryptResult);
        //还原
        if(AES_TYPE.equals("AES/ECB/NoPadding")){
        	System.out.println("解密内容还原前: "+content);
        	content = resumeCodeOf16Bytes(content);
        }
        
        System.out.println("解密完成后：" + content);  
    }
    
    
    
    
    //NoPadding 
    //补全字符
    public static String completionCodeFor16Bytes(String str) throws UnsupportedEncodingException{
    	int num = str.getBytes(CODE_TYPE).length;
    	int index = num%16;
    	//进行加密内容补全操作, 加密内容应该为 16字节的倍数, 当不足16*n字节是进行补全, 差一位时 补全16+1位
    	//补全字符 以 $ 开始,$后一位代表$后补全字符位数,之后全部以0进行补全;
    	if(index != 0){
    		StringBuffer sbBuffer = new StringBuffer(str);
    		if(16-index == 1){
    			sbBuffer.append("$" + consult[16-1] + addStr(16-1-1));
    		}else{
    			sbBuffer.append("$" + consult[16-index-1] + addStr(16-index-1-1));
    		}
    		str = sbBuffer.toString();
    	}
    	return str;
    }
    
    //追加字符
    public static String addStr(int num){
    	StringBuffer sbBuffer = new StringBuffer("");
    	for (int i = 0; i < num; i++) {
    		sbBuffer.append("0");
		}
    	return sbBuffer.toString();
    }
    
    
    //还原字符(进行字符判断)
    public static String resumeCodeOf16Bytes(String str){
    	int indexOf = str.lastIndexOf("$");
//    	System.out.println(indexOf);
    	if(indexOf == -1){
    		return str;
    	}
    	String trim = str.substring(indexOf+1,indexOf+2).trim();
//    	System.out.println(trim);
    	int num = 0;
    	for (int i = 0; i < consult.length; i++) {
    		if(trim.equals(consult[i])){
    			num = i;
    		}
		}
    	if(num == 0){
    		return str;
    	}
    	return str.substring(0,indexOf).trim();
    }
    
} 

本文查阅了几位大神的博文之后自己整理编写测试成功,期间被卡在了NoPadding填充类型上,在在线加密解密上有种类型 zeropadding ,翻译成中文与 java中的Nopadding大意近似,一度以为此两种 类型其实是一种,经过测试发现确实他们加密后相似度很大,但是还是不一样,后来发现java其实是不支持 zeropadding 填充类型的;
Nopadding 在使用时发现 此类型下 密钥 和 加密内容 都必须要16字节的倍数,在不满足前条件的情况下会抛异常,于是咨询了 "匆忙拥挤repeat" 进行了字符补全的思路加密,再次感谢!!!

package com.fendo.MD5;
 
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
 
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
 
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
 
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
 
/**   
 * @Title: AESUtils.java 
 * @Package com.fendo.MD5 
 * @Description: TODO
 * @author fendo
 * @date 2017年9月11日 下午5:48:17 
 * @version V1.0   
*/
public class AESUtils {
 
	
    private static final String encodeRules = "fendo";
 
    /**
     * 加密
     * 1.构造密钥生成器
     * 2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
     * 3.产生密钥
     * 4.创建和初始化密码器
     * 5.内容加密
     * 6.返回字符串
     */
    public static String AESEncode(String content) {
        try {
            //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
            KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
            //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
            SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
            random.setSeed(encodeRules.getBytes());
            keygen.init(128, random);
            //3.产生原始对称密钥
            SecretKey original_key = keygen.generateKey();
            //4.获得原始对称密钥的字节数组
            byte[] raw = original_key.getEncoded();
            //5.根据字节数组生成AES密钥
            SecretKey key = new SecretKeySpec(raw, "AES");
            //6.根据指定算法AES自成密码器
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            //8.获取加密内容的字节数组(这里要设置为utf-8)不然内容中如果有中文和英文混合中文就会解密为乱码
            byte[] byte_encode = content.getBytes("utf-8");
            //9.根据密码器的初始化方式--加密：将数据加密
            byte[] byte_AES = cipher.doFinal(byte_encode);
            //10.将加密后的数据转换为字符串
            //这里用Base64Encoder中会找不到包
            //解决办法：
            //在项目的Build path中先移除JRE System Library，再添加库JRE System Library，重新编译后就一切正常了。
            String AES_encode = new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
            //11.将字符串返回
            return AES_encode;
        } 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();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //如果有错就返加nulll
        return null;
    }
 
    
 
    /** 
     * AES加密 
     * @param content 待加密的内容 
     * @param encryptKey 加密密钥 
     * @return 加密后的byte[] 
     * @throws Exception 
     */  
    public static byte[] aesEncryptToBytes(String content, String encryptKey) throws Exception {  
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
        kgen.init(128, new SecureRandom(encryptKey.getBytes()));  
  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(kgen.generateKey().getEncoded(), "AES"));  
          
        return cipher.doFinal(content.getBytes("utf-8"));  
    }  
    
    /**
     * 解密
     * 解密过程：
     * 1.同加密1-4步
     * 2.将加密后的字符串反纺成byte[]数组
     * 3.将加密内容解密
     */
    public static String AESDecode(String content) {
        try {
            //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
            KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
            //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
            SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
            random.setSeed(encodeRules.getBytes());
            keygen.init(128, random);
            //3.产生原始对称密钥
            SecretKey original_key = keygen.generateKey();
            //4.获得原始对称密钥的字节数组
            byte[] raw = original_key.getEncoded();
            //5.根据字节数组生成AES密钥
            SecretKey key = new SecretKeySpec(raw, "AES");
            //6.根据指定算法AES自成密码器
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
            //8.将加密并编码后的内容解码成字节数组
            byte[] byte_content = new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);
            /*
             * 解密
             */
            byte[] byte_decode = cipher.doFinal(byte_content);
            String AES_decode = new String(byte_decode, "utf-8");
            return AES_decode;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //如果有错就返加nulll
        return null;
    }
    
    
    /** 
     * AES解密 
     * @param encryptBytes 待解密的byte[] 
     * @param decryptKey 解密密钥 
     * @return 解密后的String 
     * @throws Exception 
     */  
    public static String aesDecryptByBytes(byte[] encryptBytes, String decryptKey) throws Exception {  
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
        kgen.init(128, new SecureRandom(decryptKey.getBytes()));  
          
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");  
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(kgen.generateKey().getEncoded(), "AES"));  
        byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(encryptBytes);  
          
        return new String(decryptBytes);  
    }  
    
    /** 
     * base 64 加密 
     * @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 解密 
     * @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 StringUtils.isEmpty(base64Code) ? null : new BASE64Decoder().decodeBuffer(base64Code);  
    }  
    
    /** 
     * 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 StringUtils.isEmpty(encryptStr) ? null : aesDecryptByBytes(base64Decode(encryptStr), decryptKey);  
    }  
    
    /** 
     * 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(aesEncryptToBytes(content, encryptKey));  
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        String[] keys = {
                "", "root"
        };
        System.out.println("key | AESEncode | AESDecode");
        for (String key : keys) {
            System.out.print("key:"+key + " | ");
            String encryptString = AESEncode(key);
            System.out.print(encryptString + " | ");
            String decryptString = AESDecode(encryptString);
            System.out.println(decryptString);
        }
    }
}

https://blog.csdn.net/u011781521/article/details/77932321