对称密码之AES

ゝ一纸荒年。 2022-07-14 14:18 212阅读 0赞

1、AES加密算法简介

AES 的出现，就是为了来替代原先的 DES 标准。现在来说，AES 的用途还是非常广泛的。AES，全称为“Advanced Encryption Standard”，中文名“高级加密标准”，在密码学中又称 Rijndael 加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。AES 加密算法作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优点。AES 设计有三个密钥长度：128，192，256 位。相对而言，AES 的 128 密钥比 DES 的 56 密钥强了 1021 倍。

2、AES算法的基本概念

1.AES：高级数据加密标准，能够有效抵御已知的针对DES算法的所有攻击  
     2.特点：密钥建立时间短、灵敏性好、内存需求低、安全性高

3.JDK实现

![20161212213048154][]

3、AES算法编程的步骤

3.1  生成密钥

![20161212213358624][]

3.2  加/解密

![20161212213425046][]

4、 AES算法的实现

import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    public class AESUtil {
    
    	/**
    	 * 生成密钥
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] initKey() {
    		try {
    			// 秘钥生成器
    			KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
    			// 初始化秘钥生成器
    			keyGen.init(128); // 192 256
    			// 生成密钥
    			SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
    			return secretKey.getEncoded();
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 使用DES算法，对数据进行加密
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要加密的数据
    	 * @param key
    	 *            加密数据的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) {
    		try {
    			// 恢复密钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
    			// cipher完成加密或者解密
    			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    			// 根基密钥，对Cipher进行初始化ENCRYPT_MODE(加密)，DECRYPT_MODE(解密)
    			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
    			// 解密/加密
    			byte[] cipherBytes = cipher.doFinal(data);
    			return cipherBytes;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 使用DES数据解密
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要解密的数据
    	 * @param key
    	 *            解密数据用到的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) {
    		try {
    			// 恢复密钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
    			// cipher完成加密或者解密
    			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    			// 根基密钥，对Cipher进行初始化ENCRYPT_MODE(加密)，DECRYPT_MODE(解密)
    			cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
    			// 解密/加密
    			byte[] plainBytes = cipher.doFinal(data);
    			return plainBytes;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    }

字节数组转16进制输出

public class BytesToHex {
    
    	public static String fromBytesToHex(byte[] resultBytes) {
    		StringBuilder builder = new StringBuilder();
    		for (int i = 0; i < resultBytes.length; i++) {
    			if (Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]).length() == 1) {
    				builder.append("0").append(
    						Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			} else {
    				builder.append(Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			}
    		}
    		return builder.toString();
    	}
    
    }

测试代码

public class Test {
    	// 待加密的明文
    	public static final String DATA = "test";
    
    	public static void main(String[] args) {
    		long start = System.currentTimeMillis();
    		/* Test AES */
    		byte[] aesKey = AESUtil.initKey();
    		System.out.println("AES KEY : " + BytesToHex.fromBytesToHex(aesKey));
    		byte[] aesResult = AESUtil.encrypt(DATA.getBytes(), aesKey);
    		System.out.println(DATA + ">>>AES 加密>>>"
    				+ BytesToHex.fromBytesToHex(aesResult));
    
    		byte[] aesPlain = AESUtil.decrypt(aesResult, aesKey);
    		System.out.println(DATA + ">>>AES 解密>>>" + new String(aesPlain));
    		System.out.println(System.currentTimeMillis() - start);
    	}
    }

[20161212213048154]: /images/20220714/1481f5599d0e48568f4d8e26c6baadfc.png
[20161212213358624]: /images/20220714/7f6ad183b3f845db9e9c88b759e33353.png
[20161212213425046]: /images/20220714/f34af9748bbf49618f358e94df2c5df7.png