Java实现AES加密（window机器和linux机器） 注意window机器 和linux机器算法稍有不同
一）什么是AES？
高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），是一种区块加密标准。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。
那么为什么原来的DES会被取代呢，，原因就在于其使用56位密钥，比较容易被破解。而AES可以使用128、192、和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，相对来说安全很多。完善的加密算法在理论上是无法破解的，除非使用穷尽法。使用穷尽法破解密钥长度在128位以上的加密数据是不现实的，仅存在理论上的可能性。统计显示，即使使用目前世界上运算速度最快的计算机，穷尽128位密钥也要花上几十亿年的时间，更不用说去破解采用256位密钥长度的AES算法了。
目前世界上还有组织在研究如何攻破AES这堵坚厚的墙，但是因为破解时间太长，AES得到保障，但是所用的时间不断缩小。随着计算机计算速度的增快，新算法的出现，AES遭到的攻击只会越来越猛烈，不会停止的。
AES现在广泛用于金融财务、在线交易、无线通信、数字存储等领域，经受了最严格的考验，但说不定哪天就会步DES的后尘。
二）AES加密解密 以下为window下的源码：(注意 如果在linux或者mac电脑上执行 ，是不对的)
package demo.security; import java.io.IOException; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom; import java.util.Base64; import java.util.Scanner; 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; import sun.misc.BASE64Decoder; import sun.misc.BASE64Encoder; /* * AES对称加密和解密 */ public class SymmetricEncoder { /* * 加密 * 1.构造密钥生成器 * 2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器 * 3.产生密钥 * 4.创建和初始化密码器 * 5.内容加密 * 6.返回字符串 */ public static String AESEncode(String encodeRules,String content){ try { //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写 KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES"); //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器 //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组 keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes())); //3.产生原始对称密钥 SecretKey original_key=keygen.generateKey(); //4.获得原始对称密钥的字节数组 byte [] raw=original_key.getEncoded(); //5.根据字节数组生成AES密钥 SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES"); //6.根据指定算法AES自成密码器 Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES"); //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); //8.获取加密内容的字节数组(这里要设置为utf-8)不然内容中如果有中文和英文混合中文就会解密为乱码 byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8"); //9.根据密码器的初始化方式--加密：将数据加密 byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode); //10.将加密后的数据转换为字符串 //这里用Base64Encoder中会找不到包 //解决办法： //在项目的Build path中先移除JRE System Library，再添加库JRE System Library，重新编译后就一切正常了。 String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES)); //11.将字符串返回 return AES_encode; } 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(); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); } //如果有错就返加nulll return null; } /* * 解密 * 解密过程： * 1.同加密1-4步 * 2.将加密后的字符串反纺成byte[]数组 * 3.将加密内容解密 */ public static String AESDncode(String encodeRules,String content){ try { //1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写 KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES"); //2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器 //生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组 keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes())); //3.产生原始对称密钥 SecretKey original_key=keygen.generateKey(); //4.获得原始对称密钥的字节数组 byte [] raw=original_key.getEncoded(); //5.根据字节数组生成AES密钥 SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES"); //6.根据指定算法AES自成密码器 Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES"); //7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key); //8.将加密并编码后的内容解码成字节数组 byte [] byte_content= new BASE64Decoder().decodeBuffer(content); /* * 解密 */ byte [] byte_decode=cipher.doFinal(byte_content); String AES_decode=new String(byte_decode,"utf-8"); return AES_decode; } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchPaddingException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvalidKeyException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalBlockSizeException e) { e.printStackTrace(); } catch (BadPaddingException e) { e.printStackTrace(); } //如果有错就返加nulll return null; } public static void main(String[] args) { SymmetricEncoder se=new SymmetricEncoder(); Scanner scanner=new Scanner(System.in); /* * 加密 */ System.out.println("使用AES对称加密，请输入加密的规则"); String encodeRules=scanner.next(); System.out.println("请输入要加密的内容:"); String content = scanner.next(); System.out.println("根据输入的规则"+encodeRules+"加密后的密文是:"+se.AESEncode(encodeRules, content)); /* * 解密 */ System.out.println("使用AES对称解密，请输入加密的规则：(须与加密相同)"); encodeRules=scanner.next(); System.out.println("请输入要解密的内容（密文）:"); content = scanner.next(); System.out.println("根据输入的规则"+encodeRules+"解密后的明文是:"+se.AESDncode(encodeRules, content)); } }
三）测试结果
使用AES对称加密，请输入加密的规则 使用AES对称加密 请输入要加密的内容: 使用AES对称加密 根据输入的规则使用AES对称加密加密后的密文是:Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY= 使用AES对称解密，请输入加密的规则：(须与加密相同) 使用AES对称加密 请输入要解密的内容（密文）: Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY= 根据输入的规则使用AES对称加密解密后的明文是:使用AES对称加密
二、如果在window上面执行上面的代码是正确的，但是如果在linux或者mac上执行，就会报错：
javax.crypto.BadPaddingException: Given final block not properly padded
经过一番调试，找到真正原因：javax.crypto.BadPaddingException: Given final block not properly padded
package com.daredo.utils; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.security.SecureRandom; /** * Created by IntelliJ IDEA * Author: d-arlin@qq.com * Date: 2018/3/14 * Time: 15:38 */ public class SecurityUtils { /** * 编码格式 */ private static String ENCODING = "UTF-8"; /** * 加密算法 */ public static final String KEY_ALGORITHM = "AES"; /** * 加密 * * @param content 待加密内容 * @param key 加密的密钥 * @return */ public static String encrypt(String content, String key) { try { KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); kgen.init(128, new SecureRandom(key.getBytes(ENCODING))); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, KEY_ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM); byte[] byteContent = content.getBytes(ENCODING); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec); byte[] byteRresult = cipher.doFinal(byteContent); StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < byteRresult.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(byteRresult[i] & 0xFF); if (hex.length() == 1) hex = '0' + hex; sb.append(hex.toUpperCase()); } return sb.toString(); } catch (Exception e) { e.toString(); } return null; } /** * 解密 * * @param content 待解密内容 * @param key 解密的密钥 * @return */ public static String decrypt(String content, String key) { if (content.length() < 1) return null; byte[] byteRresult = new byte[content.length() / 2]; for (int i = 0; i < content.length() / 2; i++) { int high = Integer.parseInt(content.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16); int low = Integer.parseInt(content.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16); byteRresult[i] = (byte) (high * 16 + low); } try { KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); kgen.init(128, new SecureRandom(key.getBytes(ENCODING))); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, KEY_ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec); byte[] result = cipher.doFinal(byteRresult); return new String(result, ENCODING); } catch (Exception e) { e.toString(); } return null; } }
那么为什么在Windows正常，在Linux就出现异常呢？
原因分析
SecureRandom 实现完全随操作系统本身的內部状态，除非调用方在调用 getInstance 方法之后又调用了 setSeed 方法；
该实现在 windows 上每次生成的 key 都相同，但是在 solaris 或部分 linux 系统上则不同。
解决方法
package com.daredo.utils; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.security.SecureRandom; /** * Created by IntelliJ IDEA * Author: d-arlin@qq.com * Date: 2018/3/14 * Time: 15:38 */ public class SecurityUtils { /** * 编码格式 */ private static final String ENCODING = "UTF-8"; /** * 加密算法 */ public static final String KEY_ALGORITHM = "AES"; /** * 签名算法 */ public static final String SIGN_ALGORITHMS = "SHA1PRNG"; /** * 加密 * * @param content 待加密内容 * @param key 加密的密钥 * @return */ public static String encrypt(String content, String key) { try { KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(SIGN_ALGORITHMS); random.setSeed(key.getBytes(ENCODING)); kgen.init(128, random); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, KEY_ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM); byte[] byteContent = content.getBytes(ENCODING); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec); byte[] byteRresult = cipher.doFinal(byteContent); StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < byteRresult.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(byteRresult[i] & 0xFF); if (hex.length() == 1) hex = '0' + hex; sb.append(hex.toUpperCase()); } return sb.toString(); } catch (Exception e) { e.toString(); } return null; } /** * 解密 * * @param content 待解密内容 * @param key 解密的密钥 * @return */ public static String decrypt(String content, String key) { if (content.length() < 1) return null; byte[] byteRresult = new byte[content.length() / 2]; for (int i = 0; i < content.length() / 2; i++) { int high = Integer.parseInt(content.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16); int low = Integer.parseInt(content.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16); byteRresult[i] = (byte) (high * 16 + low); } try { KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(SIGN_ALGORITHMS); random.setSeed(key.getBytes(ENCODING)); kgen.init(128, random); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, KEY_ALGORITHM); Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec); byte[] result = cipher.doFinal(byteRresult); return new String(result, ENCODING); } catch (Exception e) { e.toString(); } return null; } }
改动的地方如代码中已标红。
参考：javax.crypto.BadPaddingException: Given final block not properly padded
参考：Java实现AES加密
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