JAVA 实现AES加密

2023-08-24 11:01:04

JAVA 实现AES加密
一）什么是AES？

高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），是一种区块加密标准。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。

那么为什么原来的DES会被取代呢，，原因就在于其使用56位密钥，比较容易被破解。而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，相对来说安全很多。完善的加密算法在理论上是无法破解的，除非使用穷尽法。使用穷尽法破解密钥长度在128位以上的加密数据是不现实的，仅存在理论上的可能性。统计显示，即使使用目前世界上运算速度最快的计算机，穷尽128位密钥也要花上几十亿年的时间，更不用说去破解采用256位密钥长度的AES算法了。

目前世界上还有组织在研究如何攻破AES这堵坚厚的墙，但是因为破解时间太长，AES得到保障，但是所用的时间不断缩小。随着计算机计算速度的增快，新算法的出现，AES遭到的攻击只会越来越猛烈，不会停止的。

AES现在广泛用于金融财务、在线交易、无线通信、数字存储等领域，经受了最严格的考验，但说不定哪天就会步DES的后尘。

二）AES加密解密

package demo.security;

import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;

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 sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

AES对称加密和解密
/
public class SymmetricEncoder {
/
- 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 encodeRules,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
  keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
  //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;
  }
  /*
  - 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 AESDncode(String encodeRules,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
    keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
    //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;
    }
public static void main(String[] args) {
SymmetricEncoder se=new SymmetricEncoder();
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
/*
* 加密
*/
System.out.println(“使用AES对称加密，请输入加密的规则”);
String encodeRules=scanner.next();
System.out.println(“请输入要加密的内容:”);
String content = scanner.next();
System.out.println(“根据输入的规则”+encodeRules+“加密后的密文是:”+se.AESEncode(encodeRules, content));
```
 /*
  * 解密
  */
 System.out.println("使用AES对称解密，请输入加密的规则：(须与加密相同)");
  encodeRules=scanner.next();
 System.out.println("请输入要解密的内容（密文）:");
  content = scanner.next();
 System.out.println("根据输入的规则"+encodeRules+"解密后的明文是:"+se.AESDncode(encodeRules, content));
```
}

}
三）测试结果

复制代码
使用AES对称加密，请输入加密的规则
使用AES对称加密
请输入要加密的内容:
使用AES对称加密
根据输入的规则使用AES对称加密加密后的密文是:Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY=
使用AES对称解密，请输入加密的规则：(须与加密相同)
使用AES对称加密
请输入要解密的内容（密文）:
Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY=
根据输入的规则使用AES对称加密解密后的明文是:使用AES对称加密

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