【Java小工匠聊密码学】--对称加密--AES

1、什么是AES

  AES加密算法是密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。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。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。

2、AES算法特点

（1） 能够抵御已知的针对DES算法的所有攻击。
（2） 密钥建立时间短、灵敏性好，内存需求低、安全性搞

3、AES算法实现

3.1 AES的JDK算法实现

（1）工作模式
ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128.
（2） 填充模式
NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding
（3） 密钥长度
默认密钥长度128，可选 128、（192、256 需要获取无政策限制许可） 密钥长度
（4） 算法实现

package lzf.cipher.jdk;

import java.nio.charset.Charset;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

/**
 * @author Java小工匠
 */
public class JdkAesUtils {

    // 获取 AES Key
    public static byte[] getAesKey() {
        try {
            // 1、创建密钥生成器
            KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
            keyGenerator.init(128); // 192、256 需要获取无政策限制许可
            // 2、产生密钥
            SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
            // 3、获取密钥
            byte[] key = secretKey.getEncoded();
            return key;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    // AES 加密
    public static byte[] encryptAes(byte[] data, byte[] key) {
        try {
            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
            String type = "AES";
            // 加工作模式和填充方式
            // type= "AES/ECB/PKCS5Padding";
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(type);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
            byte[] rsData = cipher.doFinal(data);
            return rsData;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

        // AES 解密
    public static byte[] decryptAes(byte[] data, byte[] key) {
        try {
            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");
            String type = "AES";
            // 加工作模式和填充方式
            // type= "AES/ECB/PKCS5Padding";
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(type);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
            byte[] rsData = cipher.doFinal(data);
            return rsData;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    // 数据准16进制编码
    public static String encodeHex(final byte[] data) {
        return encodeHex(data, true);
    }

    // 数据转16进制编码
    public static String encodeHex(final byte[] data, final boolean toLowerCase) {
        final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
        final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
        final char[] toDigits = toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER;
        final int l = data.length;
        final char[] out = new char[l << 1];
        // two characters form the hex value.
        for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
            out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
            out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
        }
        return new String(out);
    }

    public static void main(String[] args) {
        byte[] data = "java小工匠".getBytes(Charset.forName("UTF-8"));
        byte[] key = getAesKey();
        String hexKeyStr = encodeHex(key);
        System.out.println("加密密钥:" + hexKeyStr + ",length=" + hexKeyStr.length());
        byte[] encryptData = encryptAes(data, key);
        System.out.println("加密数据:" + encodeHex(encryptData));
        byte[] decryptData = decryptAes(encryptData, key);
        System.out.println("解密数据:" + new String(decryptData));
    }
}

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