AES加密算法是一种传统的对称加密算法(即用一个密钥进行加密和解密),其比较常见的工作模式有ECB和CBC。
注意:AES的密钥长度为128/192/256位。
填充模式有:NoPadding/PKCS5Padding/PKCS7Padding/.....等
一、ECB模式
ECB模式是最简单的AES加密模式,它需要一个固定长度的密钥,固定的明文会生成固定的密文。
ECB模式下AES加密的步骤:
(1)加密
- 根据算法名称/工作模式/填充模式获取Cipher实例
// 创建密码对象,需要传入算法/工作模式/填充模式 Cipher ci=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
2.根据算法名称初始化一个SecretKey实例,密钥必须是指定长度
byte[] key = "1234567890abcdef".getBytes();//手动设置一个16位的密钥
// 根据key的字节内容,"恢复"秘钥对象
SecretKey keySec=new SecretKeySpec(key, "AES");
3.使用SerectKey初始化Cipher实例,并设置加密或解密模式
// 初始化秘钥:设置加密模式ENCRYPT_
ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySec);
4.传入明文或密文,获得密文或明文
// 根据原始内容(字节),进行加密
return ci.doFinal(input);
例如我们给“天生我材必有用,千金散尽还复来。”加密:
这样就可以得到加密的密文了
(2)解密
解密的前两步都与加密相同,因为AES是对称加密算法,所以加密的时候用的什么算法、工作模式、填充模式,解密的时候也得用什么算法、工作模式及填充模式。
我们对上面加密的内容解密即前两步就为:
// 创建密码对象,需要传入算法/工作模式/填充模式
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
// 根据key的字节内容,"恢复"秘钥对象
SecretKey keySec=new SecretKeySpec(key, "AES");
3、解密时要用解密模式
// 初始化秘钥:设置解密模式DECRYPT_MODE
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySec);
4.
// 根据原始内容(字节),进行解密
return cipher.doFinal(input);
结果就为:
二、CBC模式
ECB模式的安全性较低,更好的方式就是通过CBC模式进行加密,它需要一个随机数作为IV参数,这样对于同一份明文,每次生成的密文都不同。
(1)加密
在CBC模式下进行AES加密的步骤为
1、
// 设置算法/工作模式CBC/填充
Cipher ci=Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
2、
// 恢复秘钥对象
SecretKey keySpec=new SecretKeySpec(key, "AES");
3、CBC模式下,需要一个随机生成的16字节IV参数,必须使用SecureRandom生成
// CBC模式需要生成一个16 bytes的initialization vector:
SecureRandom sr=SecureRandom.getInstanceStrong();
byte[] iv=sr.generateSeed(16);
System.out.println("iv字节数组(内容)"+Arrays.toString(iv));
System.out.println("iv字节数组(长度"+iv.length);
IvParameterSpec ivps=new IvParameterSpec(iv);
4、因为CBC模式下多了一个IvParameterSpec实例,因此,初始化方法需要调用Cipher的一个重载方法,并传入IvParameterSpec
// 初始化秘钥:操作模式、秘钥、IV参数
ci.init(ci.ENCRYPT_MODE, keySpec,ivps);
// 加密
byte[] data=ci.doFinal(input);
// IV不需要保密,把IV和密文一起返回:
return join(iv,data);
例如我们给“花须堪折直须折,莫待无花空折枝。”加密:
加密后的结果为:
(2)解密
CBC模式下的解密步骤为:
1.先把input分割成IV和密文:
byte[] iv=new byte[16];
byte[] data=new byte[input.length-16];
System.arraycopy(input, 0, iv, 0, 16);
System.arraycopy(input, 16, data, 0, data.length);
2、开始进行解密操作
Cipher ci=Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec=new SecretKeySpec(key, "AES");
IvParameterSpec ivps=new IvParameterSpec(iv);
3.初始化秘钥:操作模式、秘钥、IV参数
ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec,ivps);
// 解密操作
return ci.doFinal(data);
我们对上述加密的内容解密为:
ECB和CBC两种模式下的主要区别为:CBC模式下有随机数作为IV参数,更加安全