Java 加密解密之对称加密算法AES

mac2022-06-30  54

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/

AES加密解密的java实现:

package com.encrypt.mssn;

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;

 

public class AESCoder {

       

   

    private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";

       

    private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding";

       

   

    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();

    }

       

   

    private static Key toKey(byte[] key){

        //生成密钥

        return new SecretKeySpec(key, KEY_ALGORITHM);

    }

       

   

    public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{

        return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);

    }

       

   

    public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

        return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);

    }

       

       

   

    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);

    }

       

   

    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);

    }

       

       

       

   

    public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{

        return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);

    }

       

   

    public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{

        return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);

    }

       

   

    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);

    }

   

    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));

           

    }

 

}

转载于:https://www.cnblogs.com/HY198/p/5733700.html

相关资源:对称加密AES算法,前后端实现
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