JAVA加解密12-对称加密算法-AES算法(高级数据加密标准)

一、简述
DES的不安全性以及DESede算法的低效,催生了这个AES算法(advanced Encryption Standard)。这个算法比DES要快,安全性高。密钥建立时间段、灵敏性好、内存需求低。在各个领域应用广泛。目前,AES通常用于移动通信系统以及一些软件的安全外壳。还有一些无线路由器中也是用AES算法构建加密协议
二、AES算法的概要说明

算法 密钥长度 密钥长度默认值 工作模式 填充方式 备注
AES 128/192/256 128 ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8至CFB128/OFB/OFB8至OFB128 NoPadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding java6实现。如果使用256位的密钥,需要无政策限制文件(Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files
AES 128/192/256 128 ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8至CFB128/OFB/OFB8至OFB128 PKCS7Padding/ZeroBytePadding Bouncy Castle实现

三、AES算法的java6实现代码

package com.ca.test;
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
/**
 * AES对称加密算法,java6实现,bouncycastle也支持AES对称加密算法
 * 我们可以以AES算法实现为参考,完成RC2,RC4和Blowfish算法的实现
 * @author kongqz
 * */
public class AESCoder {
    /**
     * 密钥算法
     * java6支持56位密钥,bouncycastle支持64位
     * */
    public static final String KEY_ALGORITHM="AES";
    
    /**
     * 加密/解密算法/工作模式/填充方式
     * 
     * JAVA6 支持PKCS5PADDING填充方式
     * Bouncy castle支持PKCS7Padding填充方式
     * */
    public static final String CIPHER_ALGORITHM="AES/ECB/PKCS5Padding";
    
    /**
     * 
     * 生成密钥,java6只支持56位密钥,bouncycastle支持64位密钥
     * @return byte[] 二进制密钥
     * */
    public static byte[] initkey() throws Exception{
        
        //实例化密钥生成器
        KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //初始化密钥生成器,AES要求密钥长度为128位、192位、256位
        kg.init(256);
        //生成密钥
        SecretKey secretKey=kg.generateKey();
        //获取二进制密钥编码形式
        return secretKey.getEncoded();
    }
    /**
     * 转换密钥
     * @param key 二进制密钥
     * @return Key 密钥
     * */
    public static Key toKey(byte[] key) throws Exception{
        //实例化DES密钥
        //生成密钥
        SecretKey secretKey=new SecretKeySpec(key,KEY_ALGORITHM);
        return secretKey;
    }
    
    /**
     * 加密数据
     * @param data 待加密数据
     * @param key 密钥
     * @return byte[] 加密后的数据
     * */
    public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
        //还原密钥
        Key k=toKey(key);
        /**
         * 实例化
         * 使用 PKCS7PADDING 填充方式,按如下方式实现,就是调用bouncycastle组件实现
         * Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM,"BC")
         */
        Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        //初始化,设置为加密模式
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }
    /**
     * 解密数据
     * @param data 待解密数据
     * @param key 密钥
     * @return byte[] 解密后的数据
     * */
    public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
        //欢迎密钥
        Key k =toKey(key);
        /**
         * 实例化
         * 使用 PKCS7PADDING 填充方式,按如下方式实现,就是调用bouncycastle组件实现
         * Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM,"BC")
         */
        Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        //初始化,设置为解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
        //执行操作
        return cipher.doFinal(data);
    }
    /**
     * @param args
     * @throws Exception 
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String str="AES";
        System.out.println("原文:"+str);
        //初始化密钥
        byte[] key=AESCoder.initkey();
        System.out.println("密钥:"+Base64.encodeBase64String(key));
        //加密数据
        byte[] data=AESCoder.encrypt(str.getBytes(), key);
        System.out.println("加密后:"+Base64.encodeBase64String(data));
        //解密数据
        data=AESCoder.decrypt(data, key);
        System.out.println("解密后:"+new String(data));
    }
}
控制台输出结果:
原文:AES
密钥:PZ2cqR0GgybDSHtJqlrM59A5f2wLBapFTjidt1AADJg=
加密后:UVtlIlbQIufti69QYGyYMw==
解密后:AES

四、AES算法总结
1.看了半天,结合上次的DES以及DESede算法其实都是可以使用上述算法实现的,只不过我们换个算法的名称就行了。同时注意区分支持的工作模式和填充模式
2.我们可以参考AES算法的实现,完成RC2、RC4和Blowfish等算法的实现
3.那个无政策限制权限文件记得从以前的博文中找下,就是到美国的官方网站下载文件覆盖到本地的jdk对应文件夹就行了。算法涉及出口也得做限制,地方保护主义的国际体现

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