java 实现AES的CBC、CFB、OFB加解密

1. CBC（Cipher Block Chaining，密码分组链接模式）

概述

CBC 模式是一种常见的块密码工作模式，通过将每个明文块与前一个密文块进行异或操作，再进行加密，从而增强数据的安全性。

工作原理

1. 初始向量（IV，Initialization Vector）：

   • CBC 模式需要一个随机生成的 IV 来确保相同明文在不同加密过程中的密文不同。

2. 加密过程：

   • 步骤 1：将第一个明文块与 IV 进行异或（XOR）操作。
   • 步骤 2：将异或后的结果通过块密码算法（如 AES）加密，生成第一个密文块。
   • 步骤 3：将第一个密文块与第二个明文块进行异或，再加密生成第二个密文块。
   • 步骤 4：重复上述步骤，直到所有明文块都被加密。

3. 解密过程：

   • 步骤 1：将第一个密文块解密，得到异或后的数据。
   • 步骤 2：将解密后的数据与 IV 进行异或，恢复出第一个明文块。
   • 步骤 3：将解密后的密文块与下一个密文块进行异或，恢复出下一个明文块。
   • 步骤 4：重复上述步骤，直到所有密文块都被解密。

特点

• 依赖性：每个密文块都依赖于前一个密文块，增强了安全性。
• 随机性：使用 IV 增加了加密的随机性，防止相同明文生成相同密文。
• 错误传播：在解密过程中，如果某个密文块损坏，将导致该块和下一个块的解密失败。

优点

• 增强安全性：通过链接操作，使得相同的明文块在不同的加密过程中生成不同的密文块。
• 简单易实现：实现相对简单，广泛支持于各种加密库和标准中。

缺点

• 无法并行处理：由于每个密文块依赖于前一个密文块，加密和解密过程无法并行化，影响性能。
• 错误传播：解密过程中，某个密文块的错误会影响到当前块和下一个块的解密结果。

适用场景

• 文件加密：如加密文件系统中的数据。
• 通信加密：如 SSL/TLS 的部分加密阶段。
• 通用数据保护：适用于需要高度安全性的场合。

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2. CFB（Cipher Feedback，密码反馈模式）

概述

CFB 模式将块密码转换为一种类似流密码的工作模式，可以处理任意长度的数据流。它通过将前一个密文块反馈到加密过程中，实现对明文的加密。

工作原理

1. 初始向量（IV）：

   • CFB 模式同样需要一个随机生成的 IV 来确保加密的随机性。

2. 加密过程：

   • 步骤 1：将 IV 加密，得到一个密钥流块。
   • 步骤 2：将密钥流块与第一个明文块进行异或，生成第一个密文块。
   • 步骤 3：将第一个密文块作为下一个加密过程的输入，加密后得到下一个密钥流块。
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