AES加密解密工具类封装(AESUtil)

Posted 2022-11-11 chenmz1995

 

 

import org.springframework.util.Base64Utils;

import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

/**
 * @version V1.0
 * @desc AES 加密工具类
 */
public class AESUtil 

    private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";
    private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "AES/ECB/PKCS5Padding";//默认的加密算法

    /**
     * AES 加密操作
     *
     * @param content  待加密内容
     * @param password 加密密码
     * @return 返回Base64转码后的加密数据
     */
    public static String encrypt(String content, String password) 
        try 
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);// 创建密码器

            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");

            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getSecretKey(password));// 初始化为加密模式的密码器

            byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);// 加密

            //Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。
            return Base64Utils.encodeToString(result);//通过Base64转码返回
         catch (Exception ex) 
            Logger.getLogger(AESUtil.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        

        return null;
    

    /**
     * AES 解密操作
     *
     * @param content
     * @param password
     * @return
     */
    public static String decrypt(String content, String password) 

        try 
            //实例化
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);

            //使用密钥初始化，设置为解密模式
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getSecretKey(password));

            //执行操作
            //Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。
            byte[] result = cipher.doFinal(Base64Utils.decodeFromString(content));

            return new String(result, "utf-8");
         catch (Exception ex) 
            Logger.getLogger(AESUtil.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        
        return null;
    

    /**
     * 生成加密秘钥
     *
     * @return
     */
    private static SecretKeySpec getSecretKey(String password) 
        //返回生成指定算法密钥生成器的 KeyGenerator 对象
        KeyGenerator kg = null;
        try 
            kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            //AES 要求密钥长度为 128
            kg.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
            //生成一个密钥
            SecretKey secretKey = kg.generateKey();
            return new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(), KEY_ALGORITHM);// 转换为AES专用密钥
         catch (NoSuchAlgorithmException ex) 
            Logger.getLogger(AESUtil.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        
        return null;
    

    public static void main(String[] args) 
        String origin = "my test string";
        String encrypt = AESUtil.encrypt(origin, "my password");
        String decrypt = AESUtil.decrypt(encrypt, "my password");
        System.out.println(origin);
        System.out.println(encrypt);
        System.out.println(decrypt);
    

 

关于过程中，为什么可以用base64对产生的数组进行编码,以及解码。使用的时候可能产生异常：解密的字节数组必须是16的倍数

 

发现当把字节数组转为字符串后,在把字符串.getBytes()获得数组,发现两个字节数组前后不一样了

强调一下:new String(byte[]),和"str".getBytes(),两个方法使用的编码一样,然后换成其他编码也出现这样情况

 

原因:

1. 为什么数组转字符串,字符串然后转数组会出现,前后两个字节数组的值会不同,因为并不是每个字节数和编码集上的字符都有对应关系,如果一个字节数在编码集上没有对应,编码new String(byte[]) 后,往往解出来的会是一些乱码无意义的符号:例如:??,

但是解码的时候,?这个字符也是一个字符在编码表中也有固定的字节数用来表示,所有解码出来的值必定是编码表中对应的值,除非你的字节数组中的字节数正好在编码表中有对应的值,否则编码,解码后的字节数组会不一样

误区: 误以为所有的字节数组都可以new String(),然后在通过String.getBytes()还原

2.再说这个异常报:解密的字节数组必须是16的倍数,这得从AES的原理说起,AES是把数据按16字节分组加密的,所有如果数组长度不是16的倍数会报错

AES原理:AES是对数据按128位，也就是16个字节进行分组进行加密的，每次对一组数据加密需要运行多轮。而输入密钥的长度可以为128、192和256位，也就是16个字节、24个字节和32个字节，如果用户输入的密钥长度不是这几种长度，也会补成这几种长度。无论输入密钥是多少字节，加密还是以16字节的数据一组来进行的，密钥长度的不同仅仅影响加密运行的轮数。

 可以用base64对参生的数组进行编码,然后在解码,这样不会像new String(byte[]),getBytes()那样造成数组前后不一致,一开始,我看到大部分人都是用base64,我也只是以为多一层编码看起来安全一些而已,没想到base64对数组的处理是不会造成误差的