Java 加密解密之对称加密算法AES
密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。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。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院 （NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。该算法为比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计，结合两位作者的名字，以Rijndael之命名之，投稿高级加密标准的甄选流程。（Rijdael的发音近于 "Rhinedoll"。）
AES是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。
AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集，共产生了15个候选算法。1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法RIJNDAEL 作为 AES. 在应用方面，尽管DES在安全上是脆弱的，但由于快速DES芯片的大量生产，使得DES仍能暂时继续使用，为提高安全强度，通常使用独立密钥的三级DES。但是DES迟早要被AES代替。流密码体制较之分组密码在理论上成熟且安全，但未被列入下一代加密标准。
AES加密数据块和密钥长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个。
AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：
1、密钥扩展（KeyExpansion），
2、初始轮（Initial Round），
3、重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，
4、最终轮（Final Round），最终轮没有MixColumns。
JDK对DESede算法的支持
密钥长度：128位
工作模式：ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128
填充方式：Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/
工作模式和填充方式请参考： JAVA加密解密基础
十六进制工具类Hex.java，见： java byte数组与十六进制字符串互转
AES加密解密的java实现：
AESCoder.java
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**
* AES Coder<br/>
* secret key length: 128bit, default: 128 bit<br/>
* mode: ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128<br/>
* padding: Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/
* @author Aub
*
*/
public class AESCoder {
/**
* 密钥算法
*/
private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";
private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding";
/**
* 初始化密钥
*
* @return byte[] 密钥
* @throws Exception
*/
public static byte[] initSecretKey() {
//返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象
KeyGenerator kg = null;
try {
kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
return new byte[0];
}
//初始化此密钥生成器，使其具有确定的密钥大小
//AES 要求密钥长度为 128
kg.init(128);
//生成一个密钥
SecretKey secretKey = kg.generateKey();
return secretKey.getEncoded();
}
/**
* 转换密钥
*
* @param key 二进制密钥
* @return 密钥
*/
private static Key toKey(byte[] key){
//生成密钥
return new SecretKeySpec(key, KEY_ALGORITHM);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 加密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{
return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密数据
* @param key 二进制密钥
* @return byte[] 加密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密数据
* @param key 二进制密钥
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 加密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//还原密钥
Key k = toKey(key);
return encrypt(data, k, cipherAlgorithm);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密数据
* @param key 密钥
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 加密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//实例化
Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
//使用密钥初始化，设置为加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密数据
* @param key 二进制密钥
* @return byte[] 解密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 解密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{
return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密数据
* @param key 二进制密钥
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 解密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//还原密钥
Key k = toKey(key);
return decrypt(data, k, cipherAlgorithm);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密数据
* @param key 密钥
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 解密数据
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//实例化
Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
//使用密钥初始化，设置为解密模式
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
private static String showByteArray(byte[] data){
if(null == data){
return null;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
for(byte b:data){
sb.append(b).append(",");
}
sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
sb.append("}");
return sb.toString();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
byte[] key = initSecretKey();
System.out.println("key："+showByteArray(key));
Key k = toKey(key);
String data ="AES数据";
System.out.println("加密前数据: string:"+data);
System.out.println("加密前数据: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes()));
System.out.println();
byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k);
System.out.println("加密后数据: byte[]:"+showByteArray(encryptData));
System.out.println("加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));
System.out.println();
byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k);
System.out.println("解密后数据: byte[]:"+showByteArray(decryptData));
System.out.println("解密后数据: string:"+new String(decryptData));
}
}
参考《java加密与解密的艺术》
相关推荐
### Java 加密解密之对称加密算法AES #### 高级加密标准（AES） AES是一种广泛使用的对称加密算法，被美国联邦政府采纳作为官方的加密标准来替代早期的DES算法。它由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen...
本文主要关注的是Java中的对称加密算法——AES（Advanced Encryption Standard），它是现代密码学中的一个关键标准，用于替换旧的DES算法。AES是由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen设计的Rijndael加密法，...
AES是一种广泛使用的对称加密算法，以其高效和安全性著称。"ES加密/解密算法"可能是描述错误，通常指的是AES算法在Elasticsearch（ES）中的应用，因为标签提到了"Elasticsearch"，而且在安全领域，Elasticsearch也会...
因此，通常会结合密钥管理策略，如使用密钥派生函数（KDFs）或密钥协商协议，以及使用非对称加密（如RSA）来安全地交换AES密钥。 总之，Java中的AES加密和解密涉及到密钥生成、密码器的使用以及数据的转换。在实现...
"Java实现的对称加密算法AES定义与用法详解" 对称加密算法AES是当前使用最多的加密算法之一，其主要特点是高级的、安全的、快速的和灵活的。下面我们将详细介绍Java实现的对称加密算法AES的定义、特点、用法及使用...
Java 加密解密之对称加密算法 DES Java 加密解密之对称加密算法 DES 是一种常用的对称加密算法，广泛应用于保护金融数据的安全中。它的全称是 Data Encryption Algorithm（DEA），最早由 IBM 开发，并曾拥有专利权...
Java AES对称加密解密算法
AES（Advanced Encryption Standard），即高级加密标准，是一种广泛使用的对称加密算法，提供了强效的数据保护。本话题主要探讨如何在C/C++和Java之间使用基本的字符串和数组操作实现AES加密解密，而不依赖任何额外...
AES是一种对称加密算法，使用相同的密钥进行加密和解密。它基于一系列固定的替换和置换操作，包括字节混淆和字组代换，以创建难以破解的密文。AES支持不同大小的密钥，如128位、192位和256位，其中256位的安全性最高...
在Java编程环境中，AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，它以其高效性和安全性而被广泛应用。本文将详细介绍如何使用Java实现AES的加密和解密过程，特别是针对16位长度的秘钥，并解决...
3. 加密：在C/C++和Java中实现AES加密算法，处理输入的明文数据。 4. 解密：在另一端实现AES解密算法，还原加密后的数据。 5. 检验：解密后，对比原文以验证互通性。 文件名"aes"可能包含的是示例代码或者测试数据...
AES高级加密标准，在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种...本软件是用java语言开发，实现了AES算法对文件的加密和解密，并在界面上加了进度条，来提示用户加密解密的进度。如果不足之处，欢迎留言。
Java中的DES（Data Encryption Standard）是对称加密算法的一种，它基于IBM的研究工作，并在1977年被美国政府采纳为标准。DES算法使用56位的密钥和额外的8位奇偶校验位来处理64位的数据块。由于其结构特性，它采用...
AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛使用的对称加密算法，它为数据提供了强大的安全性。在本文中，我们将深入探讨如何在前端JavaScript和后端Java中实现AES的加密与解密。 前端JavaScript实现AES加密： ...
2. **AES**：一种对称加密算法，被广泛认为是目前最安全的加密方式之一。 3. **密钥**：用于加密或解密数据的一串字符。 4. **初始化向量（IV）**：在某些加密模式下，除了密钥之外还需要一个初始化向量来增加加密的...
Java中的AES（Advanced Encryption Standard）加密解密是信息安全领域中常用的一种对称加密技术。AES在数据保护、网络通信和存储安全中发挥着重要作用。它以其高效性和安全性，被广泛应用于各种软件开发中。本篇将...
AES，全称Advanced Encryption Standard，即高级加密标准，是一种广泛应用于现代网络安全的对称加密算法。它是基于块密码，每个块大小为128位，使用128、192或256位的密钥进行加密。AES在Java中的实现通常包括加密和...
AES是一种广泛使用的对称加密算法，它在信息安全领域中扮演着重要的角色，用于保护数据的隐私和安全。 在描述中，提到了“纯C++代码开发，没调用API库”，这意味着这个实现是完全自包含的，没有依赖外部的加密库，...
AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是一种广泛应用于现代数据保护的对称加密算法，它在信息安全领域扮演着至关重要的角色。AES-128是AES的一种变体，使用128位的密钥进行加密，提供了一种高效且安全...