AES加密 — 详解

文章转载自：http://blog.csdn.net/zhaoyanjun6/article/details/120285594

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.IOException;
import java.security.GeneralSecurityException;

/**
 * AES加解密工具类
 */
public class AES {

    /**
     * AES加密
     *
     * @param key
     * @param iv
     * @throws GeneralSecurityException
     * @throws IOException
     */
    public static byte[] encryptAes(byte[] data, byte[] key, byte[] iv)
            throws GeneralSecurityException, IOException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), new IvParameterSpec(iv));
        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * AES解密
     *
     * @param key
     * @param iv
     * @return
     * @throws GeneralSecurityException
     * @throws IOException
     */
    public static byte[] decryptAesToByteString(byte[] data, byte[] key, byte[] iv)
            throws GeneralSecurityException, IOException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), new IvParameterSpec(iv));
        return cipher.doFinal(data);
    }
}

加密和解密的代码很像，唯一的不同点是，加密 Cipher.ENCRYPT_MODE ， 解密用的是 Cipher.DECRYPT_MODE

下面我们写一个测试代码：

        try {
            //加密密码
            String key = "zhaoyanjunzhaoy1";
            //偏移量
            String iv = "1234567890123456";

            String message = "今天是周二，我好开心";

            //加密
            byte[] encryResult = AES.encryptAes(message.getBytes(), key.getBytes(), iv.getBytes());

            //解密
            byte[] decryResult = AES.decryptAesToByteString(encryResult, key.getBytes(), iv.getBytes());
            System.out.println("解密数据 = " + new String(decryResult));

        } catch (IOException | GeneralSecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        }

输出结果：

解密数据 = 今天是周二，我好开心

可以看到数据已经正常解密了。

AES默认实现类

不带模式和填充来获取AES算法的时候，其默认使用 `AES/ECB/PKCS5Padding`（输入可以不是16字节，也不需要填充向量）, 所以不需要偏移量参数

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");

我下面封装一个工具类

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.IOException;
import java.security.GeneralSecurityException;

/**
 * AES加解密工具类
 */
public class AES {

    /**
     * AES加密
     *
     * @param key
     * @throws GeneralSecurityException
     */
    public static byte[] encryptAes(byte[] data, byte[] key) throws GeneralSecurityException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"));
        return cipher.doFinal(data);
    }

    /**
     * AES解密
     *
     * @param key
     * @return
     * @throws GeneralSecurityException
     * @throws IOException
     */
    public static byte[] decryptAesToByteString(byte[] data, byte[] key)
            throws GeneralSecurityException, IOException {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"));
        return cipher.doFinal(data);
    }
}

测试代码

public class T2 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //加密密码
            String key = "zhaoyanjunzhaoy1";
            //加密正文
            String message = "今天是周二，我好开心";
            //加密
            byte[] encryResult = AES.encryptAes(message.getBytes(), key.getBytes());
            //解密
            byte[] decryResult = AES.decryptAesToByteString(encryResult, key.getBytes());
            System.out.println("解密数据 = " + new String(decryResult));
        } catch (IOException | GeneralSecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试结果：

解密数据 = 今天是周二，我好开心

AES随机加密

在上面的例子中，我们在 AES 加密中，需要指定规定长度的密码，偏移量。在 Java 中还给我们提供了 KeyGenerator 类来随机生成一个密码和偏移量，解决了我们动脑想密码的问题。

我们来看看随机加密怎么用。

 /**
     * AES加密/解密
     *
     * @throws GeneralSecurityException
     */
    public void encryptAes() throws GeneralSecurityException {
        //原始数据
        String message = "今天是周四，好开心哦";
        byte[] data = message.getBytes();

        //指定加密类型
        KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        //指定秘钥长度
        keygen.init(256);
        SecretKey secretKey = keygen.generateKey();
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5PADDING");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);

        //获取秘钥
        byte[] key = secretKey.getEncoded();
        //获取偏移量
        byte[] iv = cipher.getIV();

        //解密数据
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(data);

        //解密数据
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(key, "AES"), new IvParameterSpec(iv));
        byte[] decryMessage = cipher.doFinal(ciphertext);
        System.out.println("解密数据 = " + new String(decryMessage));
    }

这种加密 key , iv 都是随机产生的，每次加密后的密文都不一样，适合一定的特殊场景。

随机是怎么发生的，我们就看

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);

在 init 方法的时候，JceSecurity.RANDOM 产生随机数，源码如下：

   public final void init(int opmode, Key key) throws InvalidKeyException {
        init(opmode, key, JceSecurity.RANDOM);
    }

具体细节就不看了，知道原理就行。