用Java实现AES加密（坑！）

大坑！使用SecureRandom默认的加密方式即SHA1PRNG生成的密码有误，即使使用相同的password来生成，不同runtime或时刻生成的随机密码也有可能不同，造成的错误为javax.crypto.BadPaddingException: pad block corrupted。即key不同！！！

详细解释

可用的方法：

 public static String encrypt(final String plainMessage,
             final String symKeyHex) {
         final byte[] symKeyData = DatatypeConverter.parseHexBinary(symKeyHex);

         final byte[] encodedMessage = plainMessage.getBytes(Charset
                 .forName("UTF-8"));
         try {
             final Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
             final int blockSize = cipher.getBlockSize();

             // create the key
             final SecretKeySpec symKey = new SecretKeySpec(symKeyData, "AES");

             // generate random IV using block size (possibly create a method for
             // this)
             final byte[] ivData = new byte[blockSize];
             final SecureRandom rnd = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
             rnd.nextBytes(ivData);
             final IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivData);

             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, symKey, iv);

             final byte[] encryptedMessage = cipher.doFinal(encodedMessage);

             // concatenate IV and encrypted message
             final byte[] ivAndEncryptedMessage = new byte[ivData.length
                     + encryptedMessage.length];
             System.arraycopy(ivData, 0, ivAndEncryptedMessage, 0, blockSize);
             System.arraycopy(encryptedMessage, 0, ivAndEncryptedMessage,
                     blockSize, encryptedMessage.length);

             final String ivAndEncryptedMessageBase64 = DatatypeConverter
                     .printBase64Binary(ivAndEncryptedMessage);

             return ivAndEncryptedMessageBase64;
         } catch (InvalidKeyException e) {
             throw new IllegalArgumentException(
                     "key argument does not contain a valid AES key");
         } catch (GeneralSecurityException e) {
             throw new IllegalStateException(
                     "Unexpected exception during encryption", e);
         }
     }

     public static String decrypt(final String ivAndEncryptedMessageBase64,
             final String symKeyHex) {
         final byte[] symKeyData = DatatypeConverter.parseHexBinary(symKeyHex);

         final byte[] ivAndEncryptedMessage = DatatypeConverter
                 .parseBase64Binary(ivAndEncryptedMessageBase64);
         try {
             final Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
             final int blockSize = cipher.getBlockSize();

             // create the key
             final SecretKeySpec symKey = new SecretKeySpec(symKeyData, "AES");

             // retrieve random IV from start of the received message
             final byte[] ivData = new byte[blockSize];
             System.arraycopy(ivAndEncryptedMessage, 0, ivData, 0, blockSize);
             final IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivData);

             // retrieve the encrypted message itself
             final byte[] encryptedMessage = new byte[ivAndEncryptedMessage.length
                     - blockSize];
             System.arraycopy(ivAndEncryptedMessage, blockSize,
                     encryptedMessage, 0, encryptedMessage.length);

             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, symKey, iv);

             final byte[] encodedMessage = cipher.doFinal(encryptedMessage);

             // concatenate IV and encrypted message
             final String message = new String(encodedMessage,
                     Charset.forName("UTF-8"));

             return message;
         } catch (InvalidKeyException e) {
             throw new IllegalArgumentException(
                     "key argument does not contain a valid AES key");
         } catch (BadPaddingException e) {
             // you'd better know about padding oracle attacks
             return null;
         } catch (GeneralSecurityException e) {
             throw new IllegalStateException(
                     "Unexpected exception during decryption", e);
         }
     }

 Usage:

     String plain = "Zaphod's just zis guy, ya knöw?";
     String encrypted = encrypt(plain, "000102030405060708090A0B0C0D0E0F");
     System.out.println(encrypted);
     String decrypted = decrypt(encrypted, "000102030405060708090A0B0C0D0E0F");
     if (decrypted != null && decrypted.equals(plain)) {
         System.out.println("Hey! " + decrypted);
     } else {
         System.out.println("Bummer!");
     }

一）什么是AES？

高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），是一种区块加密标准。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。

那么为什么原来的DES会被取代呢，，原因就在于其使用56位密钥，比较容易被破解。而AES可以使用128、192、和256位密钥，并且用128位分组加密和解密数据，相对来说安全很多。完善的加密算法在理论上是无法破解的，除非使用穷尽法。使用穷尽法破解密钥长度在128位以上的加密数据是不现实的，仅存在理论上的可能性。统计显示，即使使用目前世界上运算速度最快的计算机，穷尽128位密钥也要花上几十亿年的时间，更不用说去破解采用256位密钥长度的AES算法了。

目前世界上还有组织在研究如何攻破AES这堵坚厚的墙，但是因为破解时间太长，AES得到保障，但是所用的时间不断缩小。随着计算机计算速度的增快，新算法的出现，AES遭到的攻击只会越来越猛烈，不会停止的。

AES现在广泛用于金融财务、在线交易、无线通信、数字存储等领域，经受了最严格的考验，但说不定哪天就会步DES的后尘。

二）JAES加密

先来一段加密代码，说明请看注释：

 /**
      * AES加密字符串
      *
      * @param content
      *            需要被加密的字符串
      * @param password
      *            加密需要的密码
      * @return 密文
      */
     public static byte[] encrypt(String content, String password) {
         try {
             KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");// 创建AES的Key生产者

             kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));// 利用用户密码作为随机数初始化出
                                                                     // 128位的key生产者
             //加密没关系，SecureRandom是生成安全随机数序列，password.getBytes()是种子，只要种子相同，序列就一样，所以解密只要有password就行

             SecretKey secretKey = kgen.generateKey();// 根据用户密码，生成一个密钥

             byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();// 返回基本编码格式的密钥，如果此密钥不支持编码，则返回
                                                             // null。

             SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");// 转换为AES专用密钥

             Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器

             byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");

             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化为加密模式的密码器

             byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);// 加密

             return result;

         } catch (NoSuchPaddingException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (UnsupportedEncodingException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (InvalidKeyException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (IllegalBlockSizeException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (BadPaddingException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return null;
     }

三)AES解密

 /**
      * 解密AES加密过的字符串
      *
      * @param content
      *            AES加密过过的内容
      * @param password
      *            加密时的密码
      * @return 明文
      */
     public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
         try {
             KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");// 创建AES的Key生产者
             kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
             SecretKey secretKey = kgen.generateKey();// 根据用户密码，生成一个密钥
             byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();// 返回基本编码格式的密钥
             SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");// 转换为AES专用密钥
             Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化为解密模式的密码器
             byte[] result = cipher.doFinal(content);
             return result; // 明文   

         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (NoSuchPaddingException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (InvalidKeyException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (IllegalBlockSizeException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (BadPaddingException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return null;
     }

四）测试

  public static void main(String[] args) {
         String content = "美女，约吗？";
         String password = "123";
         System.out.println("加密之前：" + content);

         // 加密
         byte[] encrypt = AesTest.encrypt(content, password);
         System.out.println("加密后的内容：" + new String(encrypt));

         // 解密
         byte[] decrypt = AesTest.decrypt(encrypt, password);
         System.out.println("解密后的内容：" + new String(decrypt));
     }

输出结果：

加密之前：美女，约吗？
加密后的内容：P�d�g�K�3�g�����,Ꝏ?U納�
解密后的内容：美女，约吗？

可见，如果直接输出解密后的内容是一个乱码。我们需要把它的进制转换一下。

五）进制转换

进制转换的工具类：

 /**
  * 进制转换工具类
  * @author tanjierong
  *
  */
 public class ParseSystemUtil {

     /**将二进制转换成16进制
      * @param buf
      * @return
      */
     public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
             StringBuffer sb = new StringBuffer();
             for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
                     String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
                     if (hex.length() == 1) {
                             hex = '0' + hex;
                     }
                     sb.append(hex.toUpperCase());
             }
             return sb.toString();
     } 

     /**将16进制转换为二进制
      * @param hexStr
      * @return
      */
     public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
             if (hexStr.length() < 1)
                     return null;
             byte[] result = new byte[hexStr.length()/2];
             for (int i = 0;i< hexStr.length()/2; i++) {
                     int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2, i*2+1), 16);
                     int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i*2+1, i*2+2), 16);
                     result[i] = (byte) (high * 16 + low);
             }
             return result;
     }
 }

六）重新编写测试

 public static void main(String[] args) {
         String content = "美女，约吗？";
         String password = "123";
         System.out.println("加密之前：" + content);
         // 加密
         byte[] encrypt = AesTest.encrypt(content, password);
         System.out.println("加密后的内容：" + new String(encrypt));

         //如果想要加密内容不显示乱码，可以先将密文转换为16进制
         String hexStrResult = ParseSystemUtil.parseByte2HexStr(encrypt);
         System.out.println("16进制的密文："  + hexStrResult);

         //如果的到的是16进制密文，别忘了先转为2进制再解密
         byte[] twoStrResult = ParseSystemUtil.parseHexStr2Byte(hexStrResult);

         // 解密
         byte[] decrypt = AesTest.decrypt(encrypt, password);
         System.out.println("解密后的内容：" + new String(decrypt));
     }

输出内容：

加密之前：美女，约吗？
加密后的内容：P�d�g�K�3�g�����,Ꝏ?U納�
16进制的密文：50FE6401E867A34BD533FE67BB85EDABFED62CEA9D8E3F5516E7B48D01F21A5F
解密后的内容：美女，约吗？

转自：https://www.cnblogs.com/vmax-tam/p/4624032.html