AES 对称加密算法
Posted 菜鸟小杰子
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了AES 对称加密算法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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。
对称加密
AES 属于对称加密算法
简单的加密解密过程如下：
加密：明文 P —（使用 密钥 K，AES 加密函数处理）—> 密文 C
解密：密文 C —（使用 密钥 K，AES 解密函数处理）—> 明文 P
各部分介绍：
从上面过程简单理解对称加密，就是加密和解密过程都是用相同的密钥。
而非对称加密，则是加密和解密过程使用不同的密钥。
对比如下：
AES 特点
在密码学中，一个密钥只能加密长度等于密钥长度的数据。
为了加密更多的数据，需要对数据进行合理的分组。
分组密码工作模式则是按照不同的密码规则进行分组（用于加密和认证）。
最后一块数据长度不足密钥长度时，则需要使用合适的 填充模式 进行填充，然后加入处理。
分组过程中通常还会加入初始化向量进行随机化，以保证安全。
AES 实现
import com.alibaba.druid.util.StringUtils;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.*;
public class AESUtil
public static void main(String[] args) throws IOException
//原文
String content = "ASOIDFHNKasdjfbnjkasndfhqwef123412344444444444444444444444aSDFAWSD";
//压缩为字节数组
byte[] compress = GzipUtil.compress(content);
//加密
String aesendcode = AESEncode(compress);
System.out.println(aesendcode);
//解密
byte[] aesdecode = AESDecode(aesendcode);
//解压缩
System.out.println(GzipUtil.unCompress(aesdecode));
/**
* 二维码字符串加密
* 1：加密算法：AES
* 2：算法模式：CBC
* 3：秘钥长度：128
* 4：秘钥偏移量：0000000000000000
* 5：补码方式：PKCS7Padding
* 6：加密结果采用base64编码方式
* 7：秘钥：lj0213@qwe
*/
public static String encode(String content)
String password = "lj0213@qwe";
String iv = "0000000000000000";//偏移量字符串必须是16位 当模式是CBC的时候必须设置偏移量
String algorithm = "AES";
String algorithmProvider = "AES/CBC/PKCS7Padding";//算法/模式/补码方式
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(algorithm);
//2.初始化密钥生成器
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed(password.getBytes());
keygen.init(128,random);
//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, algorithm);
//6.根据指定算法AES自成密码器
Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmProvider);
//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
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv.getBytes("utf-8"));
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key,ivParameterSpec);
//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();
catch (InvalidAlgorithmParameterException 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 decode(String content)
String password = "lj0213@qwe";
String iv = "0000000000000000";//偏移量字符串必须是16位 当模式是CBC的时候必须设置偏移量
String algorithm = "AES";
String algorithmProvider = "AES/CBC/PKCS7Padding";//算法/模式/补码方式
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(algorithm);
//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
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed(password.getBytes());
keygen.init(128, random);
//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, algorithm);
//6.根据指定算法AES自成密码器
Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithmProvider);
//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
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv.getBytes("utf-8"));
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key,ivParameterSpec);
//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();
catch (InvalidAlgorithmParameterException e)
e.printStackTrace();
//如果有错就返加nulll
return null;
/**
* 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(byte[] 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
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed("lj0213@qwe".getBytes());
keygen.init(128, random);
//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/ECB/PKCS5Padding");//AES/ECB/PKCS5Padding
//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");
byte[] byte_encode = content;
//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));
// String AES_encode = Base64Util.encodeBytes(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();
//如果有错就返加nulll
return null;
/**
* AES加密
*
* @param content 待加密的内容
* @param encryptKey 加密密钥
* @return 加密后的byte[]
* @throws Exception
*/
public static byte[] aesEncryptToBytes(String content, String encryptKey) throws Exception
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
kgen.init(128, new SecureRandom(encryptKey.getBytes()));
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(kgen.generateKey().getEncoded(), "AES"));
return cipher.doFinal(content.getBytes("utf-8"));
/**
* 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
* @return
*/
public static byte[] AESDecode(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
SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
random.setSeed("lj0213@qwe".getBytes());
keygen.init(128, random);
//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/ECB/PKCS5Padding");
//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;
return byte_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;
/**
* AES解密
*
* @param encryptBytes 待解密的byte[]
* @param decryptKey 解密密钥
* @return 解密后的String
* @throws Exception
*/
public static String aesDecryptByBytes(byte[] encryptBytes, String decryptKey) throws Exception
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
kgen.init(128, new SecureRandom(decryptKey.getBytes()));
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(kgen.generateKey().getEncoded(), "AES"));
byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(encryptBytes);
return new String(decryptBytes);
/**
* base 64 加密
*
* @param bytes 待编码的byte[]
* @return 编码后的base 64 code
*/
public static String base64Encode(byte[] bytes)
return new BASE64Encoder().encode(bytes);
/**
* base 64 解密
*
* @param base64Code 待解码的base 64 code
* @return 解码后的byte[]
* @throws Exception
*/
public static byte[] base64Decode(String base64Code) throws Exception
return StringUtils.对称加密算法AES
参考技术A
AES（Advanced Encryption Standard），高级加密标准，对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael 算法；
AES加密算法是密码学中的高级加密标准，该加密算法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。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准，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。
它适用于敏感内容进行加密传输，防止被窃取。
以上是关于AES 对称加密算法的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章