密码学 09 AES

AES

表一：

算法	秘钥长度	秘钥长度默认值	工作模式	填充模式	备注
AES	128,192,256	128	ECB,CBC,PCBC,CTR,CTS,CFB,CFB8至CFB128,OFB,OFB8至OFB128	NoPadding,PKCS5Padding,ISO10126Padding	Java6实现若使用256位秘钥需要获得无政策限制权限文件(Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files)
AES	同上	同上	同上	PKCS7Padding,ZeroBytePadding	Bouncy Castle实现

表二：

AES	秘钥长度(比特)	分组长度(比特)	向量长度(比特)	加密轮数
AES-128	128	128	128	10
AES-192	192	128	128	12
AES-256	256	128	128	14

• 1

  根据密钥长度不同，分为AES128、AES192、AES256

• 1.特点

1. ECB模式和CBC模式的区别
2. 对称加密算法里，使用NOPadding，加密的明文必须等于分组长度倍数，否则报错
3. 如果使用PKCS5Padding，会对加密的明文填充1字节-1个分组的长度
4. 没有指明加密模式和填充方式，表示使用默认的AES/ECB/PKCS5Padding
5. 加密后的字节数组可以编码成Hex、Base64
6. AES算法明文按128位进行分组加密，可以调用cipher.getBlockSize()来获取
7. 要复现一个对称加密算法，需要得到明文、key、iv、mode、padding
8. 明文、key、iv需要注意解析方式，而且不一定是字符串形式
9. 如果加密模式是ECB，则不需要加iv，加了的话会报错
10. 如果明文中有两个分组的内容相同，ECB会得到完全一样的密文，CBC不会
11. 加密算法的结果通常与明文等长或者更长，如果变短了，那可能是gzip、protobuf

• 2.代码实现

    public static String encryptAES(String plaintext) throws Exception {
        //        初始化秘钥 和加密算法   秘钥为16位
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec("0123456789abcdef".getBytes(StandardCharsets.UTF_8),"AES");
        IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec("hengdinghengding".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        //         得到Cipher的实例   026fcbe02f76529d0a5bb3904aa6efdc           C5sV2ktEoPUVHc/EwB811b8xuRnjiS3cO1khLWp7EeY=
        Cipher des = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
  
        // 对Cipher 实例进行初始化，
        des.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,keySpec,ivParameterSpec);
        // update并不会每次都增加要加密的字符串的长度，并不可靠。理想中的状态是  xiaojianbang +hengdi 解密发现只有banghengdi
  //        des.update("xiaojianbang".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        // 加密 由字符串 得到的byte[]
        byte[] res=des.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        Log.d("hengdi","AES  byte test" + Arrays.toString(res));
  
        // 将 byte[] 实例化为 ByteString 对象
        ByteString bty=  ByteString.of(res);
        // hex 编码
        String str_hex= bty.hex();
        // base64 编码
        String str_base64 = bty.base64();
        return str_hex + "  ||  " + str_base64;
    }
  
    public static String decryptAES(String cipherText) throws Exception {
        // 将加密后base64编码的字符串 解码，并还原成 byte[]
  //        byte[] cipherTextBytes = ByteString.decodeHex(cipherText).toByteArray();
        byte[] cipherTextBytes = ByteString.decodeBase64(cipherText).toByteArray();
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec("0123456789abcdef".getBytes(StandardCharsets.UTF_8),"AES");
        IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec("hengdinghengding".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        //         得到Cipher的实例   026fcbe02f76529d0a5bb3904aa6efdc           Am/L4C92Up0KW7OQSqbv3A==
        Cipher des = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        des.init(Cipher.DECRYPT_MODE,keySpec,ivParameterSpec);
        byte[] res=des.doFinal(cipherTextBytes);
        return new String(res);
    }