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資訊專(zhuān)欄INFORMATION COLUMN

【JAVA】AES加密 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn) AES-128/ECB/PKCS5Padding

sourcenode / 1548人閱讀

摘要：加密是一種可逆加密算法，對(duì)用戶(hù)的敏感信息加密處理。加密錯(cuò)誤返回獲取加密密文字節(jié)數(shù)組對(duì)密文字節(jié)數(shù)組進(jìn)行轉(zhuǎn)換為輸出密文返回輸出密文加密錯(cuò)誤返回解密密文，帶解密的內(nèi)容密碼，解密的密碼返回明文，解密后得到的內(nèi)容。

AES加密

AES 是一種可逆加密算法，對(duì)用戶(hù)的敏感信息加密處理。

本文暫不深入AES原理,僅關(guān)注JAVA代碼實(shí)現(xiàn)AES加解密。

JAVA代碼實(shí)現(xiàn)

在用JAVA實(shí)現(xiàn)AES加密前，先瀏覽一下該網(wǎng)站：
http://tool.chacuo.net/cryptaes

這是一個(gè)在線(xiàn)AES加密網(wǎng)站。從頁(yè)面上我們可以看到如下幾點(diǎn)：
AES加密模式：ECB/CBC/CTR/OFB/CFB
填充：pkcs5padding/pkcs7padding/zeropadding/iso10126/ansix923
數(shù)據(jù)塊：128位/192位/256位
密碼：【設(shè)置加解密的密碼，JAVA中有效密碼為16位/24位/32位，
其中24位/32位需要JCE（Java 密碼擴(kuò)展無(wú)限制權(quán)限策略文件，
每個(gè)JDK版本對(duì)應(yīng)一個(gè)JCE，百度即可找到）】
偏移量：【iv偏移量，ECB不用設(shè)置】
輸出：base64/hex
字符集：gb2312/gbk/gb18030/utf8

確保以上元素相互匹配，即可保證AES加解密無(wú)誤。
JAVA代碼實(shí)現(xiàn)

注意：建議加密密碼為16位，避免密碼位數(shù)不足補(bǔ)0，導(dǎo)致密碼不一致，加解密錯(cuò)誤。
IOS可設(shè)置任意長(zhǎng)度的加密密碼，JAVA只支持16位/24位/32位，不知能否實(shí)現(xiàn)任意長(zhǎng)度，望大佬告之。

package cn.roylion.common.util;

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

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * @Author: Roylion
 * @Description: AES算法封裝
 * @Date: Created in 9:46 2018/8/9
 */
public class EncryptUtil{

    /**
     * 加密算法
     */
    private static final String ENCRY_ALGORITHM = "AES";

    /**
     * 加密算法/加密模式/填充類(lèi)型
     * 本例采用AES加密，ECB加密模式，PKCS5Padding填充
     */
    private static final String CIPHER_MODE = "AES/ECB/PKCS5Padding";

    /**
     * 設(shè)置iv偏移量
     * 本例采用ECB加密模式，不需要設(shè)置iv偏移量
     */
    private static final String IV_ = null;

    /**
     * 設(shè)置加密字符集
     * 本例采用 UTF-8 字符集
     */
    private static final String CHARACTER = "UTF-8";

    /**
     * 設(shè)置加密密碼處理長(zhǎng)度。
     * 不足此長(zhǎng)度補(bǔ)0；
     */
    private static final int PWD_SIZE = 16;

    /**
     * 密碼處理方法
     * 如果加解密出問(wèn)題，
     * 請(qǐng)先查看本方法，排除密碼長(zhǎng)度不足補(bǔ)"0",導(dǎo)致密碼不一致
     * @param password 待處理的密碼
     * @return
     * @throws UnsupportedEncodingException
     */
    private static byte[] pwdHandler(String password) throws UnsupportedEncodingException {
        byte[] data = null;
        if (password == null) {
            password = "";
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer(PWD_SIZE);
        sb.append(password);
        while (sb.length() < PWD_SIZE) {
            sb.append("0");
        }
        if (sb.length() > PWD_SIZE) {
            sb.setLength(PWD_SIZE);
        }

        data = sb.toString().getBytes("UTF-8");

        return data;
    }

    //======================>原始加密<======================

    /**
     * 原始加密
     * @param clearTextBytes 明文字節(jié)數(shù)組，待加密的字節(jié)數(shù)組
     * @param pwdBytes 加密密碼字節(jié)數(shù)組
     * @return 返回加密后的密文字節(jié)數(shù)組，加密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] clearTextBytes, byte[] pwdBytes) {
        try {
            // 1 獲取加密密鑰
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(pwdBytes, ENCRY_ALGORITHM);

            // 2 獲取Cipher實(shí)例
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_MODE);

            // 查看數(shù)據(jù)塊位數(shù) 默認(rèn)為16（byte） * 8 =128 bit
//            System.out.println("數(shù)據(jù)塊位數(shù)(byte)：" + cipher.getBlockSize());

            // 3 初始化Cipher實(shí)例。設(shè)置執(zhí)行模式以及加密密鑰
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);

            // 4 執(zhí)行
            byte[] cipherTextBytes = cipher.doFinal(clearTextBytes);

            // 5 返回密文字符集
            return cipherTextBytes;

        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 原始解密
     * @param cipherTextBytes 密文字節(jié)數(shù)組，待解密的字節(jié)數(shù)組
     * @param pwdBytes 解密密碼字節(jié)數(shù)組
     * @return 返回解密后的明文字節(jié)數(shù)組，解密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] cipherTextBytes, byte[] pwdBytes) {

        try {
            // 1 獲取解密密鑰
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(pwdBytes, ENCRY_ALGORITHM);

            // 2 獲取Cipher實(shí)例
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_MODE);

            // 查看數(shù)據(jù)塊位數(shù) 默認(rèn)為16（byte） * 8 =128 bit
//            System.out.println("數(shù)據(jù)塊位數(shù)(byte)：" + cipher.getBlockSize());

            // 3 初始化Cipher實(shí)例。設(shè)置執(zhí)行模式以及加密密鑰
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);

            // 4 執(zhí)行
            byte[] clearTextBytes = cipher.doFinal(cipherTextBytes);

            // 5 返回明文字符集
            return clearTextBytes;

        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 解密錯(cuò)誤 返回null
        return null;
    }

    //======================>BASE64<======================

    /**
     * BASE64加密
     * @param clearText 明文，待加密的內(nèi)容
     * @param password 密碼，加密的密碼
     * @return 返回密文，加密后得到的內(nèi)容。加密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static String encryptBase64(String clearText, String password) {
        try {
            // 1 獲取加密密文字節(jié)數(shù)組
            byte[] cipherTextBytes = encrypt(clearText.getBytes(CHARACTER), pwdHandler(password));

            // 2 對(duì)密文字節(jié)數(shù)組進(jìn)行BASE64 encoder 得到 BASE6輸出的密文
            BASE64Encoder base64Encoder = new BASE64Encoder();
            String cipherText = base64Encoder.encode(cipherTextBytes);

            // 3 返回BASE64輸出的密文
            return cipherText;
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 加密錯(cuò)誤 返回null
        return null;
    }

    /**
     * BASE64解密
     * @param cipherText 密文，帶解密的內(nèi)容
     * @param password 密碼，解密的密碼
     * @return 返回明文，解密后得到的內(nèi)容。解密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static String decryptBase64(String cipherText, String password) {
        try {
            // 1 對(duì) BASE64輸出的密文進(jìn)行BASE64 decodebuffer 得到密文字節(jié)數(shù)組
            BASE64Decoder base64Decoder = new BASE64Decoder();
            byte[] cipherTextBytes = base64Decoder.decodeBuffer(cipherText);

            // 2 對(duì)密文字節(jié)數(shù)組進(jìn)行解密 得到明文字節(jié)數(shù)組
            byte[] clearTextBytes = decrypt(cipherTextBytes, pwdHandler(password));

            // 3 根據(jù) CHARACTER 轉(zhuǎn)碼，返回明文字符串
            return new String(clearTextBytes, CHARACTER);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 解密錯(cuò)誤返回null
        return null;
    }

    //======================>HEX<======================

    /**
     * HEX加密
     * @param clearText 明文，待加密的內(nèi)容
     * @param password 密碼，加密的密碼
     * @return 返回密文，加密后得到的內(nèi)容。加密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static String encryptHex(String clearText, String password) {
        try {
            // 1 獲取加密密文字節(jié)數(shù)組
            byte[] cipherTextBytes = encrypt(clearText.getBytes(CHARACTER), pwdHandler(password));

            // 2 對(duì)密文字節(jié)數(shù)組進(jìn)行 轉(zhuǎn)換為 HEX輸出密文
            String cipherText = byte2hex(cipherTextBytes);

            // 3 返回 HEX輸出密文
            return cipherText;
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 加密錯(cuò)誤返回null
        return null;
    }

    /**
     * HEX解密
     * @param cipherText 密文，帶解密的內(nèi)容
     * @param password 密碼，解密的密碼
     * @return 返回明文，解密后得到的內(nèi)容。解密錯(cuò)誤返回null
     */
    public static String decryptHex(String cipherText, String password) {
        try {
            // 1 將HEX輸出密文 轉(zhuǎn)為密文字節(jié)數(shù)組
            byte[] cipherTextBytes = hex2byte(cipherText);

            // 2 將密文字節(jié)數(shù)組進(jìn)行解密 得到明文字節(jié)數(shù)組
            byte[] clearTextBytes = decrypt(cipherTextBytes, pwdHandler(password));

            // 3 根據(jù) CHARACTER 轉(zhuǎn)碼，返回明文字符串
            return new String(clearTextBytes, CHARACTER);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 解密錯(cuò)誤返回null
        return null;
    }

    /*字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)成16進(jìn)制字符串  */
    public static String byte2hex(byte[] bytes) { // 一個(gè)字節(jié)的數(shù)，
        StringBuffer sb = new StringBuffer(bytes.length * 2);
        String tmp = "";
        for (int n = 0; n < bytes.length; n++) {
            // 整數(shù)轉(zhuǎn)成十六進(jìn)制表示
            tmp = (java.lang.Integer.toHexString(bytes[n] & 0XFF));
            if (tmp.length() == 1) {
                sb.append("0");
            }
            sb.append(tmp);
        }
        return sb.toString().toUpperCase(); // 轉(zhuǎn)成大寫(xiě)
    }

    /*將hex字符串轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組 */
    private static byte[] hex2byte(String str) {
        if (str == null || str.length() < 2) {
            return new byte[0];
        }
        str = str.toLowerCase();
        int l = str.length() / 2;
        byte[] result = new byte[l];
        for (int i = 0; i < l; ++i) {
            String tmp = str.substring(2 * i, 2 * i + 2);
            result[i] = (byte) (Integer.parseInt(tmp, 16) & 0xFF);
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String test = encryptHex("test", "1234567800000000");
        System.out.println(test);

        System.out.println(decryptHex(test, "1234567800000000"));
    }
}

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