AES算法2

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AES是一种对称加密算法,也是区块加密算法。

区块加密

把明文切分为长度相同的若干区块,然后逐块进行加密。

区块长度限制为128位(bit),即16字节

而密码长度有3种选择,即128bit、192bit和256bit

加密过程

输入

128bits的明文和128bits的密文

11步计算

明文通过11步计算得到最终密文

原始密码会生成11个不同的子密文。

11步中的第一步

11步中的后10步

会迭代第一步中的计算,进行10次。

输出

128bits的密文

AES使用场景

HTTPS

代码实现AES

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec;

public class AESUtil {
    //算法
    private static final String ALGORITHMSTR = "AES/ECB/PKCS5Padding";
    private static String ALGO = "AES";
    private static String ALGO_MODE_PATTERN = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    public static String getKey() {
        String key = "";
        try {
            KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGO);
            kg.init(128);
            //要生成多少位,只需要修改这里即可128, 192或256
            SecretKey sk = kg.generateKey();
            byte[] b = sk.getEncoded();
            key = byteToHexString(b);
        }
        catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            log.info("没有此算法:{}",e);
        }
        return key;
    }
    public static String byteToHexString(byte[] bytes) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            String strHex=Integer.toHexString(bytes[i]);
            if(strHex.length() > 3) {
                sb.append(strHex.substring(6));
            } else {
                if(strHex.length() < 2) {
                    sb.append("0" + strHex);
                } else {
                    sb.append(strHex);
                }
            }
        }
        return sb.toString();
    }


    /**
     * aes解密
     *
     * @param encrypt 内容
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String encrypt, String aesKey) {
        try {
            return aesDecrypt(encrypt, aesKey);
        } catch (Exception e) {
            log.error(SysLogUtils.getLog(ServerCenterEnum.COMMON.getName(), LogLevelEnum.ERROR.getCode(), "[AESUtil:decrypt] error:"+e));
            return "";
        }
    }
    

    /**
     * aes加密
     *
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String content, String aesKey) {
        try {
            return aesEncrypt(content, aesKey);
        } catch (Exception e) {
            log.error(SysLogUtils.getLog(ServerCenterEnum.COMMON.getName(), LogLevelEnum.ERROR.getCode(), "[AESUtil:encrypt] error:"+e));
            return "";
        }
    }
    
 
    /**
     * 将byte[]转为各种进制的字符串
     *
     * @param bytes byte[]
     * @param radix 可以转换进制的范围,从Character.MIN_RADIX到Character.MAX_RADIX,超出范围后变为10进制
     * @return 转换后的字符串
     */
    public static String binary(byte[] bytes, int radix) {
        // 这里的1代表正数
        return new BigInteger(1, bytes).toString(radix);
    }
    

    /**
     * base 64 encode
     *
     * @param bytes 待编码的byte[]
     * @return 编码后的base 64 code
     */
    public static String base64Encode(byte[] bytes) {
        return Base64.encodeBase64String(bytes);
    }
    /**
     * base 64 decode
     *
     * @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.isEmpty(base64Code) ? null
                : new BASE64Decoder().decodeBuffer(base64Code);
    }
    /**
     * 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");
        SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        secureRandom.setSeed(encryptKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        //3种长度选择128,192,256
        kgen.init(128, secureRandom);
        //kgen.init(128);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHMSTR);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(encryptKey.getBytes(), "AES"));
        return cipher.doFinal(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    }


    /**
     * AES加密为base 64 code
     *
     * @param content    待加密的内容
     * @param encryptKey 加密密钥
     * @return 加密后的base 64 code
     * @throws Exception
     */
    public static String aesEncrypt(String content, String encryptKey) throws Exception {
        return base64Encode(aesEncryptToBytes(content, encryptKey));
    }
    /**
     * 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");
        SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        secureRandom.setSeed(decryptKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        
        //3种长度选择128,192,256
        kgen.init(128, secureRandom);
        //kgen.init(128);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHMSTR);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(decryptKey.getBytes(), "AES"));
        byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(encryptBytes);
        return new String(decryptBytes);
    }
    

    /**
     * 将base 64 code AES解密
     *
          * @param encryptStr 待解密的base 64 code
          * @param decryptKey 解密密钥
          * @return 解密后的string
          * @throws Exception
 	*/
         public static String aesDecrypt(String encryptStr, String decryptKey) throws Exception {
             return StringUtils.isEmpty(encryptStr) ? null
                     : aesDecryptByBytes(base64Decode(encryptStr), decryptKey);
         }
      

    //测试代码
    public static void main(String[] args) {
        String key = getKey();
        System.out.println("key:"+key);
        String encrypt = encrypt("17111111111", key);
        System.out.println("密文:"+encrypt);
        String decrypt = decrypt(encrypt, key);
        System.out.println("明文:"+decrypt);
    }
}

这是极客时间的2月第7天学习 参考文章