使用JAVA内置的AES对文本加密

2017-11-29  本文已影响108人  杂学小生

简单的描述

AES就是俗称的对称加密的其中一种,它可以使用128、192 和 256 位密钥,并且用 128 位(16字节)分组加密和解密数据。
其实说上面这两组数据,只是为了解释下面代码中的某些参数,想要深究具体算法实现的可以参照这博文AES对称加密算法原理,实话说看着就很复杂,我也没研究清楚,暂时只能够进行使用而已。

代码

我先对我程序的逻辑做个简述

  1. 想好自己的秘钥
  2. 弄出一台制造秘钥的机器,用这机器对这秘钥进行128、192或256位的初始化,得到真正秘钥
  3. 创建AES加密机器(用来加密真正的内容)
  4. 利用上面制造的秘钥初始化AES加密机器
  5. 用准备好的加密机器对文本进行加密

解密其实就是将上面第4步初始化为解密机器,然后第5步进行解密操作
下面就是我的AES加密工具类

package com.lqh.dasi.commen;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;

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;

/**
 * 对文本进行AES加密
 * @author LiQuanhui
 * @date 2017年11月27日 下午4:35:08
 */
public class SecurityAES {
    /** AES加密时的秘钥 */
    private final static String AES_KEY = "this_is_my_key";
    /** AES专用秘钥 */
    private static SecretKeySpec key = null;

    /** key因为在没改变AES_KEY时是不变的,所以进行一次初始化操作 */
    static {
        // 创建AES的秘钥生成器
        KeyGenerator kgen = null;
        try {
            kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            // 利用AES_KEY的随机数,初始化刚刚创建的秘钥生成器
            kgen.init(128, new SecureRandom(AES_KEY.getBytes()));
            // 生成一个秘钥
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
            // 获取二进制的秘钥
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
            // 根据二进制秘钥,获取AES专用秘钥
            key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 加密文本
     * @author LiQuanhui
     * @date 2017年11月27日 下午3:30:51
     * @param content 明文
     * @return 加密后16进制的字符串
     */
    public static String encrypt(String content) {
        try {
            // 创建AES密码器
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            // 将文本进行utf-8的编码
            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
            // 初始化AES密码器为加密器
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            // 进行AES加密
            byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
            // 将byte数组转为十六进制的字符串
            // 因为result存储的是字节,直接new string(result)会按照ASCII表输出,这会导致乱码,在传给解码器解码的时候,重新转为字节的时候就会对不上了
            // 因为我要进行前后端的传输,所以这样传给前端,前端不能识别,于是对byte进行转码成16进制的字符串
            return parseByte2HexStr(result);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 解码文本
     * @author LiQuanhui
     * @date 2017年11月27日 下午5:23:38
     * @param encryptContent 密文(16进制)
     * @return 明文
     */
    public static String decrypt(String encryptContent) {
        try {
            // 将十六进制的加密文本转换为byte数组
            byte[] content = parseHexStr2Byte(encryptContent);
            // 创建AES密码器
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
            // 初始化AES密码器为解密器
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
            // 进行AES解密
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            // 将二进制转为字符串
            return new String(result);
        } 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();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 将byte数组转换成16进制的字符串
     * @param buf
     * @return 16进制的字符串
     */
    public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            //将每个字节都转成16进制的
            String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                //为保证格式统一,用两位16进制的表示一个字节
                hex = '0' + hex;
            }
            sb.append(hex.toUpperCase());
        }
        return sb.toString();
    }

    /**
     * 将16进制的字符串转换为byte数组
     * @param hexStr
     * @return byte数组
     */
    public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
        if (hexStr.length() < 1)
            return null;
        //两个16进制表示一个字节,所以字节数组大小为hexStr.length() / 2
        byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
        for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
            //每次获取16进制字符串中的两个转成10进制(0-255)
            int num = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16);
            //将10进制强转为byte
            result[i] = (byte) num;
        }
        return result;
    }

    // 测试
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String content = "123456789012345";
        // 加密
        System.out.println("加密前:" + content);
        String encryptResult = encrypt(content);
        System.out.println("加密后:" + encryptResult);
        // 解密
        String decryptResult = decrypt(encryptResult);
        System.out.println("解密后:" + decryptResult);
    }
}

解释

// 利用AES_KEY的随机数,初始化刚刚创建的秘钥生成器
kgen.init(128, new SecureRandom(AES_KEY.getBytes()));

结束语

加密的作用其实就是为了安心将文本在网络中传输,即便被截取了拿到了这密文,也不能直接解析出来明文,但这种安全仅仅是不能直接破解密文。
直接破解密文代价太大,但或许从你手中拿到秘钥会很简单,所以不要觉得加密了就安全,能确保秘钥不被窥窃的前提下才是真正的安全

博主曰:再好的锁,有钥匙就能开

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