常見的加密和解密算法—AES

時間  2019-11-09
標籤 常見的 加密 解密 算法 aes 欄目 系統安全 简体版
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1、AES加密概述html

　　高級加密標準（英語：Advanced Encryption Standard，縮寫：AES），在密碼學中又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標準。這個標準用來替代原先的DES，已經被多方分析且廣爲全世界所使用。通過五年的甄選流程，高級加密標準由美國國家標準與技術研究院（NIST）於2001年11月26日發佈於FIPS PUB 197，並在2002年5月26日成爲有效的標準。2006年，高級加密標準已然成爲對稱密鑰加密中最流行的算法之一。java

　　Rijndael密碼的設計力求知足如下3條標準：node

　　① 抵抗全部已知的攻擊。
　　② 在多個平臺上速度快，編碼緊湊。
　　③ 設計簡單。
　　當前的大多數分組密碼，其輪函數是Feistel結構。
　　Rijndael沒有這種結構。
　　Rijndael輪函數是由3個不一樣的可逆均勻變換
 
　　在應用方面，儘管DES在安全上是脆弱的，但因爲快速DES芯片的大量生產，使得DES仍能暫時繼續使用，爲提升安全強度，一般使用獨立密鑰的三級DES。可是DES早晚要被AES代替。流密碼體制較之分組密碼在理論上成熟且安全，但未被列入下一代加密標準。
AES加密數據塊分組長度必須爲128比特，密鑰長度能夠是128比特、192比特、256比特中的任意一個（若是數據塊及密鑰長度不足時，會補齊）。AES加密有不少輪的重複和變換。大體步驟以下：一、密鑰擴展（KeyExpansion），二、初始輪（Initial Round），三、重複輪（Rounds），每一輪又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，四、最終輪（Final Round），最終輪沒有MixColumns。
 
　 AES 是對稱的加密算法（PS：對稱加密就是加密用的密碼和解密用的密碼是同樣的，非對稱就是加密和解密用的密鑰不同）
    AES是替代DES的新的加密標準，不能說是最安全的，好比採用非對稱加密時，安全係數會更高的。
    非對稱加密的加密因子與解密因子是不一樣的，能夠實現更高強度的加密，好比如今的數字證書就會採用這個模型，可是它的運算速度相對較慢。
    
 
    參考連接： AES加密和解密參考連接
 
 
2、Java實現AES加密解密
一、AES加密和解密 使用java自帶jar包便可，無需另外單獨引入其它jar
 
二、AES加密和解密使用代碼
 
  
package demo.security;

import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/*
 * AES對稱加密和解密
 */
public class SymmetricEncoder {
  /*
   * 加密
   * 1.構造密鑰生成器
   * 2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
   * 3.產生密鑰
   * 4.建立和初始化密碼器
   * 5.內容加密
   * 6.返回字符串
   */
    public static String AESEncode(String encodeRules,String content){
        try {
            //1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
            KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
            //生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
            keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
              //3.產生原始對稱密鑰
            SecretKey original_key=keygen.generateKey();
              //4.得到原始對稱密鑰的字節數組
            byte [] raw=original_key.getEncoded();
            //5.根據字節數組生成AES密鑰
            SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
              //6.根據指定算法AES自成密碼器
            Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
              //7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            //8.獲取加密內容的字節數組(這裏要設置爲utf-8)否則內容中若是有中文和英文混合中文就會解密爲亂碼
            byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
            //9.根據密碼器的初始化方式--加密：將數據加密
            byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
          //10.將加密後的數據轉換爲字符串
            //這裏用Base64Encoder中會找不到包
            //解決辦法：
            //在項目的Build path中先移除JRE System Library，再添加庫JRE System Library，從新編譯後就一切正常了。
            String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
          //11.將字符串返回
            return AES_encode;
        } 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();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        //若是有錯就返加nulll
        return null;         
    }
    /*
     * 解密
     * 解密過程：
     * 1.同加密1-4步
     * 2.將加密後的字符串反紡成byte[]數組
     * 3.將加密內容解密
     */
    public static String AESDncode(String encodeRules,String content){
        try {
            //1.構造密鑰生成器，指定爲AES算法,不區分大小寫
            KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
            //2.根據ecnodeRules規則初始化密鑰生成器
            //生成一個128位的隨機源,根據傳入的字節數組
            keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
              //3.產生原始對稱密鑰
            SecretKey original_key=keygen.generateKey();
              //4.得到原始對稱密鑰的字節數組
            byte [] raw=original_key.getEncoded();
            //5.根據字節數組生成AES密鑰
            SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
              //6.根據指定算法AES自成密碼器
            Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
              //7.初始化密碼器，第一個參數爲加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操做，第二個參數爲使用的KEY
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
            //8.將加密並編碼後的內容解碼成字節數組
            byte [] byte_content= new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);
            /*
             * 解密
             */
            byte [] byte_decode=cipher.doFinal(byte_content);
            String AES_decode=new String(byte_decode,"utf-8");
            return AES_decode;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        //若是有錯就返加nulll
        return null;         
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        SymmetricEncoder se=new SymmetricEncoder();
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        /*
         * 加密
         */
        System.out.println("使用AES對稱加密，請輸入加密的規則");
        String encodeRules=scanner.next();
        System.out.println("請輸入要加密的內容:");
        String content = scanner.next();
        System.out.println("根據輸入的規則"+encodeRules+"加密後的密文是:"+se.AESEncode(encodeRules, content));
       
        /*
         * 解密
         */
        System.out.println("使用AES對稱解密，請輸入加密的規則：(須與加密相同)");
         encodeRules=scanner.next();
        System.out.println("請輸入要解密的內容（密文）:");
         content = scanner.next();
        System.out.println("根據輸入的規則"+encodeRules+"解密後的明文是:"+se.AESDncode(encodeRules, content));
    }

}

 

 
輸出結果： 
使用AES對稱加密，請輸入加密的規則
使用AES對稱加密
請輸入要加密的內容:
使用AES對稱加密
根據輸入的規則使用AES對稱加密加密後的密文是:Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY=
使用AES對稱解密，請輸入加密的規則：(須與加密相同)
使用AES對稱加密
請輸入要解密的內容（密文）:
Z0NwrNPHghgXHN0CqjLS58YCjhMcBfeR33RWs7Lw+AY=
根據輸入的規則使用AES對稱加密解密後的明文是:使用AES對稱加密

 

代碼參考連接：http://www.cnblogs.com/liunanjava/p/4297854.html 
 

常見加密工具參考連接：算法

一、常見的加密和解密算法—MD5數組

二、常見的加密和解密算法—BASE64安全

三、常見的加密和解密算法—DESdom

四、常見的加密和解密算法—AES函數

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