java与C#、.NET AES加密、解密 解决方案
1.情景展示
Java提供的密钥，C#无法解密。
2.原因分析
在Java中，AES的实际密钥需要用到KeyGenerator 和 SecureRandom，但是C#和.NET 里面没有这2个类，
所以，无法使用安全随机数生成KEY，进而导致解密失败。
Java对密钥做的进一步处理：
参数说明：
加密模式：ECB（默认值）、CBC
填充模式：PKCS5Padding（java只有这一种，其它语言使用PKCS7Padding即可，5和7没有区别）
数据块：128位（java只有这一种）
3.解决方案
超级简单的方法见最后（20190921）
方案一：推荐使用
思路：
将由Java生成的AES所需要的实际密钥，提供给C#，然后C#用这个实际的key去解密。
由于C#中byte范围是[0,255]，而Java中的byte范围是[-128,127]，所以，我们需要对生成的二进制密钥进行处理。
因此，Java作为密钥的提供方，需要将二进制转成１６进制，Ｃ＃将接收到的１６进制密钥转换成二进制即可。
流程图：
java AES 加密
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.log4j.Logger;
/**
* AES加密算法工具类
* @explain 可逆算法：加密、解密
* AES/ECB/PKCS5Padding
* @author Marydon
* @creationTime 2018年7月7日下午2:17:43
* @version 3.0
* @since 2.0
* @email marydon20170307@163.com
*/
public class AESUtils {
private static Logger log = Logger.getLogger(AESUtils.class);
// 定义字符集
private static final String ENCODING = "UTF-8";
/**
* 根据提供的密钥生成AES专用密钥
* @explain
* @param password
* 可以是中文、英文、16进制字符串
* @return AES密钥
* @throws Exception
*/
public static byte[] generateKey(String password) throws Exception {
byte[] keyByteArray = null;
// 创建AES的Key生产者
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
// 利用用户密码作为随机数初始化
// 指定强随机数的生成方式
// 兼容linux
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed(password.getBytes(ENCODING));
kgen.init(128, random);// 只能是128位
// 根据用户密码，生成一个密钥
SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
// 返回基本编码格式的密钥，如果此密钥不支持编码，则返回null。
keyByteArray = secretKey.getEncoded();
return keyByteArray;
}
/**
* AES加密字符串
* @param content
* 需要被加密的字符串
* @param password
* 加密需要的密码
* @return 16进制的密文（密文的长度随着待加密字符串的长度变化而变化，至少32位）
*/
public static String encrypt(String content, String password) {
String cipherHexString = "";// 返回字符串
try {
// 转换为AES专用密钥
byte[] keyBytes = generateKey(password);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 将待加密字符串转二进制
byte[] clearTextBytes = content.getBytes(ENCODING);
// 创建密码器，默认参数：AES/EBC/PKCS5Padding
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
// 初始化为加密模式的密码器
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密结果
byte[] cipherTextBytes = cipher.doFinal(clearTextBytes);
// byte[]-->hexString
cipherHexString = ByteUtils.toHex(cipherTextBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
log.error("AES加密失败：" + e.getMessage());
}
log.info("AES加密结果：" + cipherHexString);
return cipherHexString;
}
}
先调用generateKey()方法，然后将二进制转换成１６进制（如果byte[]转16进制不会，见文末链接）。
C# AES 解密
/// <summary>
/// AES 解密
/// </summary>
/// <param name="toDecrypt">密文（待解密）</param>
/// <param name="hexKey">密钥（16进制）</param>
/// <returns></returns>
public static string AesDecrypt(string toDecrypt, string hexKey)
{
if (string.IsNullOrEmpty(toDecrypt)) return null;
//将16进制的密文转为字节数组
var toDecryptArray = new byte[toDecrypt.Length / 2];
for (var x = 0; x < toDecryptArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(toDecrypt.Substring(x * 2, 2), 16);
toDecryptArray[x] = (byte)i;
}
//将16进制的秘钥转成字节数组
var keyArray = new byte[hexKey.Length / 2];
for (var x = 0; x < keyArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(hexKey.Substring(x * 2, 2), 16);
keyArray[x] = (byte)i;
}
RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
{
Key = keyArray,
Mode = CipherMode.ECB,//必须设置为ECB
Padding = PaddingMode.PKCS7//必须设置为PKCS7
};
ICryptoTransform cTransform = rm.CreateDecryptor();
Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toDecryptArray, 0, toDecryptArray.Length);
return Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
} 测试
public static void main(String[] args) throws Exception {
String text = "Marydon";
String password = "521";
System.out.println(ByteUtils.toHex(generateKey(password)));// FB511ED54B1B3D71093309D4F6DEBD61
// 加密
String encrypt = encrypt(text, password);// 7468F296C547B321AE1086741BAC13C4
}方案二：密钥使用１６位的，自行百度。
方案三： 改变填充模式
Java默认的填充模式为PKCS5Padding，可以将Java和C＃统一采用NoPadding，需要自己定义这种填充模式。
方案四：使用dll动态库实现。
2019/05/08
.NET的解决方案与C#一样。
/// <summary>
/// 将16进制字符串转二进制
/// </summary>
/// <param name="hexString">需要进行解码的字符串</param>
/// <returns></returns>
public static byte[] HexStrToByte(string hexString)
{
hexString = hexString.Replace(" ", "");
if ((hexString.Length % 2) != 0)
hexString += " ";
byte[] returnBytes = new byte[hexString.Length / 2];
for (int i = 0; i < returnBytes.Length; i++)
returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2), 16);
return returnBytes;
}
/// <summary>
/// AES 解密
/// </summary>
/// <param name="str">密文（待解密）</param>
/// <param name="key">密钥</param>
/// <returns></returns>
public static string AesDecrypt(string str, string key)
{
if (string.IsNullOrEmpty(str)) return null;
//将16进制密文转为字节数组
var toEncryptArray = new byte[str.Length / 2];
for (var x = 0; x < toEncryptArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(str.Substring(x * 2, 2), 16);
toEncryptArray[x] = (byte)i;
}
//将16进制秘钥转成字节数组
var inputByteArray = HexStrToByte(key);
RijndaelManaged rm = new RijndaelManaged
{
Key = inputByteArray,
Mode = CipherMode.ECB,//必须设置为ECB
Padding = PaddingMode.PKCS7//必须设置为PKCS7
};
ICryptoTransform cTransform = rm.CreateDecryptor();
Byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
return Encoding.UTF8.GetString(resultArray);
}
2019/08/28
C# AES加密
/// <summary>
/// AES 加密
/// </summary>
/// <param name="toEncrypt">明文（待加密）</param>
/// <param name="hexKey">密钥（确保java提供给你的是16进制密钥，不是十进制！）</param>
/// <returns>AES加密结果</returns>
public static string AesEncrypt(string toEncrypt, string hexKey)
{
//将16进制秘钥转成字节数组
var keyArray = new byte[hexKey.Length / 2];
for (var x = 0; x < keyArray.Length; x++)
{
var i = Convert.ToInt32(hexKey.Substring(x * 2, 2), 16);
keyArray[x] = (byte)i;
}
byte[] toEncryptArray = Encoding.UTF8.GetBytes(toEncrypt);
RijndaelManaged rDel = new RijndaelManaged();
rDel.Key = keyArray;
rDel.Mode = CipherMode.ECB;
rDel.Padding = PaddingMode.PKCS7;
ICryptoTransform cTransform = rDel.CreateEncryptor();
byte[] resultArray = cTransform.TransformFinalBlock(toEncryptArray, 0, toEncryptArray.Length);
return ByteArrayToHexString(resultArray);
}
/// <summary>
/// 将一个byte数组转换成一个格式化的16进制字符串
/// </summary>
/// <param name="data">byte数组</param>
/// <returns>格式化的16进制字符串</returns>
public static string ByteArrayToHexString(byte[] data)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(data.Length * 3);
foreach (byte b in data)
{
sb.Append(Convert.ToString(b, 16).PadLeft(2, '0'));
}
return sb.ToString().ToUpper();
}
解决方案五：20190921 最省心
在实际对接过程中，每次都要和对方解释半天才能搞定，真是浪费时间，我们不妨这样想一想：
由于密码生成器是java所独有的，其它语言都不支持（IOS，ANDROID，C#，.NET等），既然java这么特立独行，我们是不是可以不使用这个密码生成器呢？
经实践发现，只要不用java特有的密钥生成器对初始密钥做进一步处理，不论是哪一种语言，其加密结果都是一致的。
/**
* AES加密字符串（兼容任何语言）
* @explain 没有使用java独有的密码生成器
* @param content
* 需要被加密的字符串
* @param password
* 加密需要的密码
* @return 16进制的密文（密文的长度随着待加密字符串的长度变化而变化，至少32位）
*/
public static String encrypt(String content, String password) {
String cipherHexString = "";// 返回字符串
try {
// 转换为AES专用密钥（这一步直接废弃）
// byte[] keyBytes = generateKey(password);
// 直接当做密钥使用（除java以外的语言，其它语言都是直接把它当做密钥）
byte[] keyBytes = password.getBytes(ENCODING);
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 将待加密字符串转byte[]
byte[] clearTextBytes = content.getBytes(ENCODING);
// 创建密码器
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
// 初始化为加密模式的密码器
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密结果
byte[] cipherTextBytes = cipher.doFinal(clearTextBytes);
// byte[]-->hexString
cipherHexString = ByteUtils.toHex(cipherTextBytes);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
log.error("AES加密失败：" + e.getMessage());
}
log.info("AES加密结果：" + cipherHexString);
return cipherHexString;
}
2019/10/14
php加密，解密
/**
* 加密
*
* @param $str
* @return string
*/
function encrypt($str){
$secret = $this->getSecret();
$data = openssl_encrypt($str, 'aes-128-ecb', $secret, OPENSSL_PKCS1_PADDING);
$data = bin2hex($data)
return $data;
}
/**
* 解密
*
* @param $str
*/
function decrypt($str){
$data = hex2bin($str);
$secret = $this->getSecret();
$data = openssl_decrypt($data, 'aes-128-ecb', $secret, OPENSSL_PKCS1_PADDING);
return $data;
}
/**
* 密钥处理
*/
function getSecret(){
// 16进制密钥
$hex = 'F07D896FD9098039D0F666525FD9EDE2';
// 转二进制
$hex = pack('H*', $hex);
return $hex;
}
2019/12/27
oracle加密
CREATE OR REPLACE FUNCTION FUN_ENCRYPT_AES(V_STR VARCHAR2,
V_KEY VARCHAR2)
RETURN VARCHAR2 AS
V_KEY_RAW RAW(32);
V_STR_RAW RAW(2000);
V_RETURN_STR VARCHAR2(2000);
V_TYPE PLS_INTEGER;
BEGIN
/*************************************************
加密函数 FUN_ENCRYPT_AES
入参：
V_STR 待加密字符串
V_KEY 密钥
返回值：
V_RETURN_STR 返回密文字符串，约定返回为 16进制密文字符串
加密方式 128/ebc/pkcs5
密钥位数：AES128 DBMS_CRYPTO.ENCRYPT_AES128
连接方式：EBC DBMS_CRYPTO.CHAIN_EBC
填充方式：PKCS5 DBMS_CRYPTO.PAD_PKCS5
**************************************************/
--将字符串varchar2转换成位串raw，并按照utf-8格式进行解析
V_KEY_RAW := UTL_I18N.STRING_TO_RAW(V_KEY, 'AL32UTF8');
/*V_KEY_RAW := '40146E5CA7AF57D01959C0FAFB7B7330';*/
V_STR_RAW := UTL_I18N.STRING_TO_RAW(V_STR, 'AL32UTF8');
/*注意：需保证当前登录用户有调用包DBMS_CRYPTO的权限*/
-- 指定：密钥算法、工作模式、填充方式
V_TYPE := DBMS_CRYPTO.ENCRYPT_AES128 + DBMS_CRYPTO.CHAIN_ECB +
DBMS_CRYPTO.PAD_PKCS5;
V_STR_RAW := DBMS_CRYPTO.ENCRYPT(SRC => V_STR_RAW,
TYP => V_TYPE,
KEY => V_KEY_RAW);
V_RETURN_STR := RAWTOHEX(V_STR_RAW);
RETURN V_RETURN_STR;
END;
注意：这里的Key也是需要Java提前转换成16进制的密钥。
2020/01/02
powerbuilder（PB）
//AES/ECB/PKCS5Padding 加密 以 Hex 编码返回
blob lbb_iv
ls_param_encrypt = _codec.HexEncode(_crypto.SymEncrypt(1, _codec.ToUTF8(ls_param_set), _codec.HexDecode(is_aes_key), _crypto.CIPHER_MODE_ECB, lbb_iv))
2020/01/08
javascript
前提：引入cryptojs文件
<script type="text/javascript" src="crypt/crypto-js.js"></script>
aes加密、解密
/**
* aes加密
* @param clearText 待加密字符串
* @param hexKey 加密密钥，由java提供（16进制）
* @explain AES/ECB/PKCS7Padding
* 偏移量（填充方式）：PKCS7Padding，对应java的PKCS5Padding
* 加密模式：ECB
* return 加密结果（16进制）
*/
function encrypt(clearText, hexKey) {
var key = CryptoJS.enc.Hex.parse(hexKey);
var encrytedData = CryptoJS.AES.encrypt(clearText, key, {
mode : CryptoJS.mode.ECB,
padding : CryptoJS.pad.Pkcs7
});
return encrytedData.ciphertext.toString().toUpperCase();
}
/**
* aes解密
* @param cipherText 待解密字符串（16进制）
* @param hexKey 解密密钥，由java提供（16进制）
* return 解密结果（以utf-8进行编码）
*/
function decrypt(cipherText, hexKey) {
// 1.将16进制转换成数组
var hexArray = CryptoJS.enc.Hex.parse(cipherText);
// 2.将数组转换成base64字符串
var base64Str = CryptoJS.enc.Base64.stringify(hexArray);
// 3.将密钥转换成数组
var key = CryptoJS.enc.Hex.parse(hexKey);
// 4.解密
var decryptedData = CryptoJS.AES.decrypt(base64Str, key, {
mode : CryptoJS.mode.ECB,
padding : CryptoJS.pad.Pkcs7
});
// 5.以utf-8进行编码解密结果
return decryptedData.toString(CryptoJS.enc.Utf8);
} 测试
window.onload = function() {
var clearText = "张三";
var hexKey = "E341BACB74574E03051D2BB1FD48BD99";
var cipherText = encrypt(clearText, hexKey);
console.log(cipherText);//6E3AC3434E1F8C371EA81DDB124AA5D7
clearText = decrypt(cipherText,hexKey);
console.log(clearText);//张三
}
2021年12月13日15:00:20
如果AES解密失败报错信息如下：
java.security.InvalidKeyException: Illegal key size or default parameters
解决办法：升级jdk版本
比方说：在本地加解密是没有问题的，但是，部署到服务器上却解密失败，原因在于：
最简单的办法就是：将jdk版本升级到1.8.0_251版本以上。
本文来自博客园，作者：Marydon，转载请注明原文链接：https://www.cnblogs.com/Marydon20170307/p/9844052.html
