JavaAES加密算法原理及实现

JavaAES加密算法原理及实现

JavaAES加密算法是一种常用的对称加密算法，它允许使用相同的密钥进行加密和解密操作。本文将围绕JavaAES加密算法的原理及实现进行介绍。

一、JavaAES加密算法原理

JavaAES加密算法采用的是块加密算法，每次处理数据块的大小是128位。JavaAES加密算法的实现是基于密钥的置换和逐轮轮代替的方式。AES密钥长度为128位、192位或256位。具体来说，JavaAES加密算法的原理如下：

1.密钥扩展：JavaAES加密算法首先对输入的密钥进行扩展，生成一个拥有多个轮次的密钥。这个过程中，每个轮次使用不同的密钥扩展算法，将原始密钥扩展为更加复杂的密钥序列。

2.初始置换：在加密的第一步，JavaAES加密算法将输入的数据块通过初始置换（Initial Permutation）函数进行置换。初始置换函数将输入的数据块按照特定的顺序进行排列，得到一个固定的输出。

3.轮秘钥加：在JavaAES加密算法的每一轮中，输入的数据块与那一轮生成的轮密钥进行异或运算，得到一个中间结果。这个中间结果将被用来进行下一步操作。

4.逐轮轮代替：在JavaAES加密算法的每一轮中，中间结果通过逐轮轮代替（Substitution）函数进行置换。这个函数是一个非线性函数，通过将中间结果映射到一个新的值，来增强加密的难度。

5.逐轮行移位：在JavaAES加密算法的每一轮中，中间结果通过逐轮行移位（Shift Rows）函数进行置换。这个函数将中间结果中的每一行进行移位操作，以增强加密的难度。

6.轮混合置换：在JavaAES加密算法的每一轮中，中间结果通过轮混合置换（Mix Columns）函数进行置换。这个函数将中间结果中的每一列进行置换，以增强加密的难度。

7.末置换：JavaAES加密算法的最后一步是末置换（Final Permutation），将逐轮轮代替、逐轮行移位、轮混合置换处理后的输出结果再次进行最后的置换处理，得到最终的加密结果。

二、JavaAES加密算法实现

JavaAES加密算法是一个常用的对称加密算法，具有高安全性和高效率。下面我们将介绍如何使用JavaAES加密算法来对数据进行加密和解密操作。

1.加密函数

public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, int keyLength) {\r

SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, \AES\    Cipher cipher = Cipher.getInstance(\AES/ECB/PKCS5Padding\    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);\r

\r

return cipher.doFinal(data);\r

}

加密函数采用Java标准库提供的Cipher类来实现，其中使用 SecretKeySpec 对象来包装输入的密钥，Cipher对象以AES/ECB/PKCS5Padding的模式进行初始化并执行加密操作，返回加密后的结果。

2.解密函数

public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, int keyLength) {\r

SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, \AES\    Cipher cipher = Cipher.getInstance(\AES/ECB/PKCS5Padding\    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);\r

\r

return cipher.doFinal(data);\r

}

解密函数也采用Java标准库提供的Cipher类来实现，其中使用 SecretKeySpec 对象来包装输入的密钥，Cipher对象以AES/ECB/PKCS5Padding的模式进行初始化并执行解密操作，返回解密后的结果。

三、结论

JavaAES加密算法是一个常用的对称加密算法，它具有高安全性和高效率的优点，适用于对需要高度保密的数据进行加密操作。本文从JavaAES加密算法的原理和实现两个方面进行了详细介绍，希望可以帮助读者更好地了解和使用JavaAES加密算法。

 

转自https://www.wodianping.com/java/2023-07/245457.html