拿来主义之_AES自动生成base64**加密解密

程序员文章站 2022-05-15 17:13:48

...

高级加密标准（英语：Advanced Encryption
Standard，缩写：AES），在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦*采用的一种区块加密标准。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。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS
PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称**加密中最流行的算法之一。

密码说明

严格地说，AES和Rijndael加密法并不完全一样（虽然在实际应用中二者可以互换），因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和**长度：AES的区块长度固定为128
比特，**长度则可以是128，192或256比特；而Rijndael使用的**和区块长度可以是32位的整数倍，以128位为下限，256比特为上限。加密过程中使用的**是由Rijndael**生成方案产生。
大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。
AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“状态（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：
AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次轮秘钥（round key）做XOR运算；每个子**由**生成方案产生。
SubBytes — 通过非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。 ShiftRows —
将矩阵中的每个横列进行循环式移位。 MixColumns — 为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的四个字节。
最后一个加密循环中省略MixColumns步骤，而以另一个AddRoundKey取代。

加密标准

对称密码*的发展趋势将以分组密码为重点。分组密码算法通常由**扩展算法和加密（解密）算法两部分组成。**扩展算法将b字节用户主**扩展成r个子**。加密算法由一个密码学上的弱函数f与r个子**迭代r次组成。混乱和**扩散是分组密码算法设计的基本原则。抵御已知明文的差分和线性攻击，可变长**和分组是该*的设计要点。
AES是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。
AES的基本要求是，采用对称分组密码*，**的长度最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集，共产生了15个候选算法。1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国*正式宣布选中比利时密码学家Joan
Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法RIJNDAEL 作为 AES.
在应用方面，尽管DES在安全上是脆弱的，但由于快速DES芯片的大量生产，使得DES仍能暂时继续使用，为提高安全强度，通常使用独立**的三级DES。但是DES迟早要被AES代替。流密码*较之分组密码在理论上成熟且安全，但未被列入下一代加密标准。
AES加密数据块分组长度必须为128比特，**长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个（如果数据块及**长度不足时，会补齐）。AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：1、**扩展（KeyExpansion），2、初始轮（Initial
Round），3、重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，4、最终轮（Final
Round），最终轮没有MixColumns。

效果

拿来主义之_AES自动生成base64**加密解密

代码

AES128Activity


import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.text.TextUtils;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
import android.widget.Toast;

import tsou.com.encryption.R;
import tsou.com.encryption.aes128.AlgorithmUtil;

/**
 * 自动生成base64**
 */
public class AES128Activity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private EditText encryptionContext;
    private Button encryption;
    private TextView tvEncryption;
    private Button decode;
    private TextView tvDecode;
    private Activity mActivity;
    private Context mContext;
    private byte[] encoded;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_aes);
        mActivity = this;
        mContext = this;
        encryptionContext = (EditText) findViewById(R.id.et_encryption_context);
        encryption = (Button) findViewById(R.id.btn_encryption);
        tvEncryption = (TextView) findViewById(R.id.tv_encryption);
        decode = (Button) findViewById(R.id.btn_decode);
        tvDecode = (TextView) findViewById(R.id.tv_decode);
        initListener();
    }

    private void initListener() {
        encryption.setOnClickListener(this);
        decode.setOnClickListener(this);
    }


    @Override
    public void onClick(View view) {
        switch (view.getId()) {
            case R.id.btn_encryption://加密
                String encryptionString = encryptionContext.getText().toString().trim();

                if (TextUtils.isEmpty(encryptionString)) {
                    Toast.makeText(mContext, "请输入加密内容", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    return;
                }
                try {
                    String hexKey = new AlgorithmUtil().getAESKey();
                    // 注意，这里的encoded是不能强转成string类型字符串的
                    encoded = AlgorithmUtil.getAESEncode(hexKey, encryptionString);
                    tvEncryption.setText(hexKey);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                break;
            case R.id.btn_decode://解密

                String decodeString = tvEncryption.getText().toString().trim();
                if (TextUtils.isEmpty(decodeString)) {
                    Toast.makeText(mContext, "请先加密", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    return;
                }
                try {
                    byte[] decoded = AlgorithmUtil.getAESDecode(decodeString, encoded);
                    tvDecode.setText(new String(decoded));
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                break;
        }
    }
}

AlgorithmUtil

package tsou.com.encryption.aes128;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AlgorithmUtil {

    public final static String ENCODING = "UTF-8";

    /**
     * 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;
    }

    /**
     * 生成**
     * 自动生成base64 编码后的AES128位**
     *
     * @throws //NoSuchAlgorithmException
     * @throws //UnsupportedEncodingException
     */
    public static String getAESKey() throws Exception {
        KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("AES");
        kg.init(128);//要生成多少位，只需要修改这里即可128, 192或256
        SecretKey sk = kg.generateKey();
        byte[] b = sk.getEncoded();
        return parseByte2HexStr(b);
    }

    /**
     * AES 加密
     *
     * @param base64Key base64编码后的 AES key
     * @param text      待加密的字符串
     * @return 加密后的byte[] 数组
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] getAESEncode(String base64Key, String text) throws Exception {
        byte[] key = parseHexStr2Byte(base64Key);
        SecretKeySpec sKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sKeySpec);
        byte[] bjiamihou = cipher.doFinal(text.getBytes(ENCODING));
        return bjiamihou;
    }

    /**
     * AES解密
     *
     * @param base64Key base64编码后的 AES key
     * @param text      待解密的字符串
     * @return 解密后的byte[] 数组
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] getAESDecode(String base64Key, byte[] text) throws Exception {
        byte[] key = parseHexStr2Byte(base64Key);
        SecretKeySpec sKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sKeySpec);
        byte[] bjiemihou = cipher.doFinal(text);
        return bjiemihou;
    }

}

感谢

博主在此给大家安利一款分享学习资料的app，此app的主要就是收集了互联网上的各种学习资料做整合并免费分享。里面涵盖了Android、java、python、数据结构、算法、前端、爬虫、大数据、深度学习、UI等等技术，包含某课、某课堂、各培训机构课程、某鱼的一些付费课程，并且正在不断更新中，你想要的学习资料几乎都有，免费获取超5T资料以及面试资料，当然你也可以加入我们的技术Q群获取资料：687667883。
download地址如下：
拿来主义之_AES自动生成base64**加密解密