AES

AES加密与解密:使用Java实现实例教程

AES

问题:

  • 密钥为十六进制的字符串
  • 密文为十六进制的字符串

AES操作过程

  1. 加密

    //1.将明文转化为字节数组
     byte[] data = message.getBytes("UTF-8");
    // 2.将密钥也转为字节数组
    byte[] key=...
    // 3. 加密 encrypted
    // 3.1 创建cipher (译为密码
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");// 模式,填充
    // 3.2 创建 SecretKey 密钥
    SecretKey keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
    // 3.3 用密钥进行初始化
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
    // 3.4 加密 返回byte[]
    cipher.doFinal(data);
    
  2. 解密

    //key 和 data都是二进制字节数组
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
            SecretKey keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
     cipher.doFinal(input);
    
  3. 完整代码:

    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    
    
    public class AESTest2 {
    
        /**
         * 加密
         *
         * @param content
         *            需要加密的内容
         * @param password
         *            加密密码
         * @return
         */
        private static byte[] encryptData_AES(String content, String password) {
            try {
    
                byte[] enCodeFormat = parseHexStr2Byte(password);
    
                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 (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
    
        /**
         * 将16进制转换为二进制
         *
         * @param hexStr
         * @return
         */
    
        private 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); //将radix进制的字符串转化为十进制
                int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2),
                        16);
                result[i] = (byte) (high * 16 + low);//转化为十进制 然后在强转为二进制
            }
            return result;
        }
    
        /**
         * 将二进制转换成16进制
         *
         * @param buf
         * @return
         */
        private 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();
        }
        /**
         * 字符串加密
         *
         * @param srcStr
         *            加密字符串
         * @param password
         *            加密密钥
         * */
        public static String encryptStr(String srcStr, String password) {
    
            byte[] encryptResult = encryptData_AES(srcStr, password);
            String encryptResultStr = parseByte2HexStr(encryptResult);
            return encryptResultStr;
        }
        /**
         * 解密
         *
         * @param encrystr
         *            密文
         * @param password
         *            密钥
         * @return 解密后的字符串
         */
        public static  String decryptStr(String encryptStr,String password)  {
            byte[] decryptResult=decryptData_AES(encryptStr,password);
            try {
                String  decryptStr= new String(decryptResult,"UTF-8");
                return  decryptStr;
            }
            catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        /**
         * 解密
         *
         * @param encrystr
         *            密文
         * @param password
         *            密钥
         * @return 解密后的二进制数据
         */
        public static byte[] decryptData_AES(String encryptStr,String password){
            try {
    
                byte[] deCodeFormat = parseHexStr2Byte(password);
                byte[] byteContent = parseHexStr2Byte(encryptStr);
                SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(deCodeFormat, "AES");
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
                byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
                return result; // 解密
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
            String encryptMessage=encryptStr("2015021115122300", "ADED51171767497B94368AF51050754D");
            System.out.println(encryptMessage);
            String message=decryptStr(encryptMessage,"ADED51171767497B94368AF51050754D");
            System.out.println(message);
        }
    
    }
    
    
08-13
AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称密钥加密算法,被广泛用于保护敏感数据的安全性。它是由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年正式发布的标准,旨在替代早期的DES(Data Encryption Standard)算法。AES支持多种密钥长度,包括128位、192位和256位,这使得其安全性远高于传统加密方法[^1]。 AES加密的核心特点是其使用相同的密钥进行加密和解密操作。它支持多种工作模式,如ECB(Electronic Codebook)、CBC(Cipher Block Chaining)、CFB(Cipher Feedback)和OFB(Output Feedback),其中CBC模式因其较高的安全性而被广泛采用[^2]。 在前端和后端开发中,AES加密常用于保护数据传输过程中的隐私性和完整性。例如,在Web应用中,前端可以使用AES对用户输入的敏感信息进行加密,然后将加密后的数据发送到后端进行存储或处理。后端则使用相同的密钥对数据进行解密。 以下是一个使用JavaScript的CryptoJS库实现AES加密和解密的示例代码: ```javascript const CryptoJS = require('crypto-js'); const config = require("../config"); // 加密函数 function encrypt(data) { const ciphertext = CryptoJS.AES.encrypt(data, config.secretKey, { iv: CryptoJS.enc.Hex.parse(config.iv), padding: CryptoJS.pad.Pkcs7, mode: CryptoJS.mode.CBC }).toString(); return ciphertext; } // 解密函数 function decrypt(ciphertext) { const bytes = CryptoJS.AES.decrypt(ciphertext, config.secretKey, { iv: CryptoJS.enc.Hex.parse(config.iv), padding: CryptoJS.pad.Pkcs7, mode: CryptoJS.mode.CBC }); return JSON.parse(bytes.toString(CryptoJS.enc.Utf8)); } module.exports = { encrypt, decrypt }; ``` 在上述代码中,`config.secretKey`是用于加密和解密的密钥,`config.iv`是初始化向量(IV),用于增强加密过程的安全性。该代码示例展示了如何使用CBC模式和PKCS7填充方案进行AES加密和解密[^2]。 ### AES加密的优势 - **高效性**:AES算法在硬件和软件上均能高效运行,适用于资源受限的环境。 - **安全性**:目前尚未发现针对AES的有效攻击方式,尤其是在使用256位密钥时。 - **标准化**:作为国际标准,AES被广泛支持并集成到多种安全协议和系统中。 ### 使用场景 - **数据传输安全**:在客户端与服务器之间传输敏感数据时,使用AES加密可以防止数据被窃取或篡改。 - **数据存储保护**:对存储在数据库或文件系统中的数据进行加密,以防止未经授权的访问。 - **身份验证**:结合其他加密技术,AES可用于实现安全的身份验证机制。 AES加密在现代信息安全体系中扮演着重要角色,其灵活性和安全性使其成为许多加密应用的首选算法。
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