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