Java实现AES加密解密

原创已于 2023-05-06 10:25:13 修改 · 2.3k 阅读

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#java #开发语言 #AES #加解密

于 2023-05-05 11:52:17 首次发布

AES是一种广泛使用的对称加密算法，有128位、192位和256位三种密钥长度。该算法通过多轮加密提供安全的数据保护，适用于商业、政府和军事领域。文中提供了使用Java进行AES加密和解密的代码示例。

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AES简介

AES（Advanced Encryption Standard）高级加密标准，是一种被广泛使用的对称加密算法，用于加密和解密数据。它曾经是美国政府的一个机密标准，但现在已成为公开的加密算法，并被广泛使用于商业、政府及军事领域。

AES算法有三种不同的密钥长度：128位、192位和256位，每种长度有不同数量的轮数，其中128位密钥需要进行10轮加密，192位密钥需要进行12轮加密，256位密钥需要进行14轮加密。其中，轮数指的是加密算法中处理数据的重复次数，每轮中会对数据进行代换、置换、线性变换等操作，以增强加密强度。

AES算法的加密和解密过程使用的是相同的密钥，因此被称为对称密钥加密算法。它通过将明文按照固定大小分块（128比特），并对每个块进行相同的加密操作，从而实现加密。解密时则对密文进行反向操作即可。

总体来说，AES算法具有安全、高效等优势，已成为目前最常用的加密算法之一。

示例

以下是使用Java实现AES加密和解密文件的示例代码：

import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class AES {
    private static final String ALGORITHM = "AES";

   /**
     * AES加密字符串
     * @param key  密钥
     * @param value 待加密字符串
     */
    public static String encrypt(String password, String value) throws Exception {
        Key key = generateKey(password);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedByteValue = cipher.doFinal(value.getBytes("utf-8"));
        String encryptedValue64 = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedByteValue);
        return encryptedValue64;
    }

    /**
     * AES解密字符串
     * @param key  密钥
     * @param value 待解密字符串
     * @return
     */
    public static String decrypt(String password, String value) throws Exception {
        Key key = generateKey(password);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decryptedValue64 = Base64.getDecoder().decode(value);
        byte[] decryptedByteValue = cipher.doFinal(decryptedValue64);
        String decryptedValue = new String(decryptedByteValue,"utf-8");
        return decryptedValue;
    }

      /**
     * AES加密文件
     * @param password 密钥
     * @param inputFile 待加密文件路径
     * @param outputFile 输出文件路径
     */
    public static void encrypt(String password,String inputFile, String outputFile) throws Exception {
        Key key = generateKey(password);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
        byte[] inputBytes = new byte[(int) inputFile.length()];
        inputStream.read(inputBytes);

        byte[] outputBytes = cipher.doFinal(inputBytes);

        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
        outputStream.write(outputBytes);

        inputStream.close();
        outputStream.close();
    }

    /**
     * AES解密文件
     * @param password 密钥
     * @param inputFile 待解密文件路径
     * @param outputFile 输出文件路径
     */
    public static void decrypt(String password, String inputFile, String outputFile) throws Exception{
        Key key = generateKey(password);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);

        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
        byte[] inputBytes = new byte[(int) inputFile.length()];
        inputStream.read(inputBytes);

        byte[] outputBytes = cipher.doFinal(inputBytes);

        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
        outputStream.write(outputBytes);

        inputStream.close();
        outputStream.close();
    }

    /**
     * 生成key
     * @param password
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static Key generateKey(String password) throws Exception {
        Key key = new SecretKeySpec(password.getBytes(),ALGORITHM);
        return key;
    }
}

测试：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    String originalString = "hello world";
    String key = "12345678";
    String encryptedString = AES.encrypt(key, originalString);
    String decryptedString = AES.decrypt(key, encryptedString);

    System.out.println(originalString);
    System.out.println(encryptedString);
    System.out.println(decryptedString);
}