AES学习小结
AES是基于数据块的加密方式，即每次处理的数据是一块（16字节），当数据不是16字节的倍数时填充，这就是所谓的分组密码（区别于基于比特位的流密码），16字节是分组长度。
jce中实现了三种补码方式：NoPadding，PKCS5Padding，ISO10126Padding;不支持SSL3Padding,不支持“NONE”模式。
ECB：是一种基础的加密方式，密文被分割成分组长度相等的块（不足补齐），然后单独一个个加密，一个个输出组成密文。
CBC：是一种循环模式，前一个分组的密文和当前分组的明文异或操作后再加密，这样做的目的是增强破解难度。
CFB/OFB实际上是一种反馈模式，目的也是增强破解的难度。
ECB和CBC的加密结果是不一样的，两者的模式不同，而且CBC会在第一个密码块运算时加入一个初始化向量。
算法/模式/填充16字节加密后数据长度
不满16字节加密后长度
AES/CBC/NoPadding16
不支持
AES/CBC/PKCS5Padding32
16
AES/CBC/ISO10126Padding32
16
AES/CFB/NoPadding16
原始数据长度
AES/CFB/PKCS5Padding32
16
AES/CFB/ISO10126Padding32
16
AES/ECB/NoPadding16
不支持
AES/ECB/PKCS5Padding32
16
AES/ECB/ISO10126Padding32
16
AES/OFB/NoPadding16
原始数据长度
AES/OFB/PKCS5Padding32
16
AES/OFB/ISO10126Padding32
16
AES/PCBC/NoPadding16
不支持
AES/PCBC/PKCS5Padding32
16
AES/PCBC/ISO10126Padding32
16
AES-128-CBC方式与AES-128方式不同的地方：
AES-128-CBC可以自己定义“密钥”和“偏移量“，AES-128是jdk自动生成的“密钥”，所以AES-128-CBC更灵活。
代码实例：
package com.client;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**AES 是一种可逆加密算法，对用户的敏感信息加密处理
* 对原始数据进行AES加密后，在进行Base64编码转化；
*/
public class AesCBC {
/*
* 加密用的Key 可以用26个字母和数字组成
* 此处使用AES-128-CBC加密模式，key需要为16位。
*/
private static String sKey = "sklhdflsjfsdgdeg";
private static String ivParameter = "cfbsdfgsdfxccvd1";
private static AesCBC instance = null;
private AesCBC() {
}
public static AesCBC getInstance() {
if (instance == null) {
instance = new AesCBC();
}
return instance;
}
// 加密
public String encrypt(String sSrc, String encodingFormat, String sKey,
String ivParameter) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
byte[] raw = sKey.getBytes();
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes()); //使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(sSrc.getBytes(encodingFormat));
return new BASE64Encoder().encode(encrypted); //此处使用BASE64做转码。
}
// 解密
public String decrypt(String sSrc, String encodingFormat, String sKey,
String ivParameter) throws Exception {
try {
byte[] raw = sKey.getBytes("ASCII");
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted1 = new BASE64Decoder().decodeBuffer(sSrc); //先用base64解密
byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
String originalString = new String(original, encodingFormat);
return originalString;
} catch (Exception ex) {
return null;
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 需要加密的字串
String cSrc = "我来自中国";
System.out.println(cSrc);
// 加密
long lStart = System.currentTimeMillis();
String enString = AesCBC.getInstance()
.encrypt(cSrc, "utf-8", sKey, ivParameter);
System.out.println("加密后的字串是：" + enString);
long lUseTime = System.currentTimeMillis() - lStart;
System.out.println("加密耗时：" + lUseTime + "毫秒");
// 解密
lStart = System.currentTimeMillis();
String DeString = AesCBC.getInstance()
.decrypt(enString, "utf-8", sKey, ivParameter);
System.out.println("解密后的字串是：" + DeString);
lUseTime = System.currentTimeMillis() - lStart;
System.out.println("解密耗时：" + lUseTime + "毫秒");
}
}
java 不支持PKCS7Padding，只支持PKCS5Padding 但是PKCS7Padding 和 PKCS5Padding 没有什么区别，PKCS5Padding的blocksize为8字节，而PKCS7Padding的blocksize可以为1到255字节。
要实现在java端用PKCS7Padding填充，需要用到bouncycastle组件来实现。
加密代码如下：
/**
*
* @author ngh
* AES128 算法
*
* CBC 模式
*
* PKCS7Padding 填充模式
*
* CBC模式需要添加一个参数iv
*
* 介于java 不支持PKCS7Padding，只支持PKCS5Padding 但是PKCS7Padding 和 PKCS5Padding 没有什么区别
* 要实现在java端用PKCS7Padding填充，需要用到bouncycastle组件来实现
*/
public class AES {
// 算法名称
final String KEY_ALGORITHM = "AES";
// 加解密算法/模式/填充方式
final String algorithmStr = "AES/CBC/PKCS7Padding";
//
private Key key;
private Cipher cipher;
boolean isInited = false;
byte[] iv = {
0x30, 0x31, 0x30, 0x32, 0x30, 0x33, 0x30, 0x34, 0x30, 0x35, 0x30,
0x36, 0x30, 0x37, 0x30, 0x38
};
public void init(byte[] keyBytes) {
// 如果密钥不足16位，那么就补足. 这个if 中的内容很重要
int base = 16;
if ((keyBytes.length % base) != 0) {
int groups = (keyBytes.length / base) +
(((keyBytes.length % base) != 0) ? 1 : 0);
byte[] temp = new byte[groups * base];
Arrays.fill(temp, (byte) 0);
System.arraycopy(keyBytes, 0, temp, 0, keyBytes.length);
keyBytes = temp;
}
// 初始化
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
// 转化成JAVA的密钥格式
key = new SecretKeySpec(keyBytes, KEY_ALGORITHM);
try {
// 初始化cipher
cipher = Cipher.getInstance(algorithmStr, "BC");
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchProviderException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 加密方法
*
* @param content
* 要加密的字符串
* @param keyBytes
* 加密密钥
* @return
*/
public byte[] encrypt(byte[] content, byte[] keyBytes) {
byte[] encryptedText = null;
init(keyBytes);
System.out.println("IV：" + new String(iv));
try {
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));
encryptedText = cipher.doFinal(content);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return encryptedText;
}
/**
* 解密方法
*
* @param encryptedData
* 要解密的字符串
* @param keyBytes
* 解密密钥
* @return
*/
public byte[] decrypt(byte[] encryptedData, byte[] keyBytes) {
byte[] encryptedText = null;
init(keyBytes);
System.out.println("IV：" + new String(iv));
try {
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));
encryptedText = cipher.doFinal(encryptedData);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return encryptedText;
}
}
测试代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
AES aes = new AES();
// 加解密 密钥
byte[] keybytes = { 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38 };
String content = "1";
// 加密字符串
System.out.println("加密前的：" + content);
System.out.println("加密密钥：" + new String(keybytes));
// 加密方法
byte[] enc = aes.encrypt(content.getBytes(), keybytes);
System.out.println("加密后的内容：" + new String(Hex.encode(enc)));
// 解密方法
byte[] dec = aes.decrypt(enc, keybytes);
System.out.println("解密后的内容：" + new String(dec));
}
}
