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使用JAVA内置的AES对文本加密

使用JAVA内置的AES对文本加密

作者: 杂学小生 | 来源:发表于2017-11-29 17:57 被阅读108次

    简单的描述

    AES就是俗称的对称加密的其中一种,它可以使用128、192 和 256 位密钥,并且用 128 位(16字节)分组加密和解密数据。
    其实说上面这两组数据,只是为了解释下面代码中的某些参数,想要深究具体算法实现的可以参照这博文AES对称加密算法原理,实话说看着就很复杂,我也没研究清楚,暂时只能够进行使用而已。

    代码

    我先对我程序的逻辑做个简述

    1. 想好自己的秘钥
    2. 弄出一台制造秘钥的机器,用这机器对这秘钥进行128、192或256位的初始化,得到真正秘钥
    3. 创建AES加密机器(用来加密真正的内容)
    4. 利用上面制造的秘钥初始化AES加密机器
    5. 用准备好的加密机器对文本进行加密

    解密其实就是将上面第4步初始化为解密机器,然后第5步进行解密操作
    下面就是我的AES加密工具类

    package com.lqh.dasi.commen;
    
    import java.io.UnsupportedEncodingException;
    import java.security.InvalidKeyException;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    import java.security.SecureRandom;
    
    import javax.crypto.BadPaddingException;
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    /**
     * 对文本进行AES加密
     * @author LiQuanhui
     * @date 2017年11月27日 下午4:35:08
     */
    public class SecurityAES {
        /** AES加密时的秘钥 */
        private final static String AES_KEY = "this_is_my_key";
        /** AES专用秘钥 */
        private static SecretKeySpec key = null;
    
        /** key因为在没改变AES_KEY时是不变的,所以进行一次初始化操作 */
        static {
            // 创建AES的秘钥生成器
            KeyGenerator kgen = null;
            try {
                kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
                // 利用AES_KEY的随机数,初始化刚刚创建的秘钥生成器
                kgen.init(128, new SecureRandom(AES_KEY.getBytes()));
                // 生成一个秘钥
                SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
                // 获取二进制的秘钥
                byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
                // 根据二进制秘钥,获取AES专用秘钥
                key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        /**
         * 加密文本
         * @author LiQuanhui
         * @date 2017年11月27日 下午3:30:51
         * @param content 明文
         * @return 加密后16进制的字符串
         */
        public static String encrypt(String content) {
            try {
                // 创建AES密码器
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
                // 将文本进行utf-8的编码
                byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
                // 初始化AES密码器为加密器
                cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
                // 进行AES加密
                byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
                // 将byte数组转为十六进制的字符串
                // 因为result存储的是字节,直接new string(result)会按照ASCII表输出,这会导致乱码,在传给解码器解码的时候,重新转为字节的时候就会对不上了
                // 因为我要进行前后端的传输,所以这样传给前端,前端不能识别,于是对byte进行转码成16进制的字符串
                return parseByte2HexStr(result);
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NoSuchPaddingException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvalidKeyException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (UnsupportedEncodingException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalBlockSizeException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BadPaddingException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        /**
         * 解码文本
         * @author LiQuanhui
         * @date 2017年11月27日 下午5:23:38
         * @param encryptContent 密文(16进制)
         * @return 明文
         */
        public static String decrypt(String encryptContent) {
            try {
                // 将十六进制的加密文本转换为byte数组
                byte[] content = parseHexStr2Byte(encryptContent);
                // 创建AES密码器
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
                // 初始化AES密码器为解密器
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
                // 进行AES解密
                byte[] result = cipher.doFinal(content);
                // 将二进制转为字符串
                return new String(result);
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NoSuchPaddingException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (InvalidKeyException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalBlockSizeException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BadPaddingException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    
        /**
         * 将byte数组转换成16进制的字符串
         * @param buf
         * @return 16进制的字符串
         */
        public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
                //将每个字节都转成16进制的
                String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
                if (hex.length() == 1) {
                    //为保证格式统一,用两位16进制的表示一个字节
                    hex = '0' + hex;
                }
                sb.append(hex.toUpperCase());
            }
            return sb.toString();
        }
    
        /**
         * 将16进制的字符串转换为byte数组
         * @param hexStr
         * @return byte数组
         */
        public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
            if (hexStr.length() < 1)
                return null;
            //两个16进制表示一个字节,所以字节数组大小为hexStr.length() / 2
            byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
            for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
                //每次获取16进制字符串中的两个转成10进制(0-255)
                int num = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16);
                //将10进制强转为byte
                result[i] = (byte) num;
            }
            return result;
        }
    
        // 测试
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String content = "123456789012345";
            // 加密
            System.out.println("加密前:" + content);
            String encryptResult = encrypt(content);
            System.out.println("加密后:" + encryptResult);
            // 解密
            String decryptResult = decrypt(encryptResult);
            System.out.println("解密后:" + decryptResult);
        }
    }
    

    解释

    • 代码中的128就是开头说过的,“秘钥是128、192 和 256 位”,数值越大加密时长越长,加密程度越高
    // 利用AES_KEY的随机数,初始化刚刚创建的秘钥生成器
    kgen.init(128, new SecureRandom(AES_KEY.getBytes()));
    
    • 将文本加密后得到的byte数组,这byte数组的大小是16倍数就是开头说的,“用 128 位(16字节)分组加密和解密数据”,其他一些博客有说过因为是16字节分组加密的,所以new String(byte)后,解密会乱码甚至报错,其实本人觉得这是乱说的,本人的想法在代码中的注解中给出了
    • 文中的代码都是参考网上的,在根据个人使用的一些情况做了些许修改,所以看到雷同的,并非纯属巧合

    结束语

    加密的作用其实就是为了安心将文本在网络中传输,即便被截取了拿到了这密文,也不能直接解析出来明文,但这种安全仅仅是不能直接破解密文。
    直接破解密文代价太大,但或许从你手中拿到秘钥会很简单,所以不要觉得加密了就安全,能确保秘钥不被窥窃的前提下才是真正的安全

    博主曰:再好的锁,有钥匙就能开

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