对称加密与解密剖析:AES,高级加密标准(Advanced Encryption Standard,缩写AES)
高级加密标准(Advanced Encryption Standard,缩写AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府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密钥加密中最流行的算法之一。
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密钥长度:AES的区块长度固定为128 比特,密钥长度则可以是128,192或256比特;而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位的整数倍,以128位为下限,256比特为上限。包括AES-ECB,AES-CBC,AES-CTR,AES-OFB,AES-CFB五种类型。
AES加密,AES解密,可以输入密钥后进行加密和解密,支持可逆加密解密。支持密码加密,一定要用相同密码解密,要不然内容为空。
Blowfish是一个对称加密块算法,是1993年由Bruce Schneider设计的,现已应用在多种加密产品。Blowfish能保证很好的加密速度,并且目前为止没有发现有效的破解方法。目前为止AES比Blowfish有更广的知名度。Schneider 设计的Blowfish算法用途广泛,意在摒弃DES的老化以及其他算法的强制捆绑。Blowfish刚刚研发出的时候,大部分其他加密算法是专利所有者的商业(政府)机密,所以发展起来非常受限制。Schneider 则声明 Blowfish 的使用没有任何限制,任何国家任何人任何时候都可以随意使用 Blowfish算法。包括Blowfish-ECB,Blowfish-CBC,Blowfish-CTR,Blowfish-OFB,Blowfish-CFB
常见的写法:AES/CBC/PKCS7Padding。
AES是算法的名称,CBC是加密模式,有:CBC、ECB、CTR、OFB、CFB,PKCS7Padding是填充模式,其它的填充模式还有zeropadding、pkcs5padding、iso10126、ansix923。还有偏移量一般是8位,输出方式有Base64、Hex,输出的编码有utf8、gbk、gb2312、gb18030
其它的对称加密解密有
DES、3DES
RC2、RC3、RC4、RC5、RC6
Blowfish加密解密、Twofish加密解密
Serpent加密解密
Gosht加密解密
Rijndael加密解密
Cast加密解密
Xtea加密解密
附四:java代码实现
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
public class AesEncodeUtil {
//初始向量
public static final String VIPARA = "aabbccddeeffgghh"; //AES 为16bytes. DES 为8bytes
//编码方式
public static final String bm = "UTF-8";
//私钥
private static final String ASE_KEY="aabbccddeeffgghh"; //AES固定格式为128/192/256 bits.即:16/24/32bytes。DES固定格式为128bits,即8bytes。
/**
* 加密
*
* @param cleartext
* @return
*/
public static String encrypt(String cleartext) {
//加密方式:AES128(CBC/PKCS5Padding) + Base64, 私钥:aabbccddeeffgghh
try {
IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(VIPARA.getBytes());
//两个参数,第一个为私钥字节数组, 第二个为加密方式 AES或者DES
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(ASE_KEY.getBytes(), "AES");
//实例化加密类,参数为加密方式,要写全
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); //PKCS5Padding比PKCS7Padding效率高,PKCS7Padding可支持IOS加解密
//初始化,此方法可以采用三种方式,按加密算法要求来添加。(1)无第三个参数(2)第三个参数为SecureRandom random = new SecureRandom();中random对象,随机数。(AES不可采用这种方法)(3)采用此代码中的IVParameterSpec
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, zeroIv);
//加密操作,返回加密后的字节数组,然后需要编码。主要编解码方式有Base64, HEX, UUE,7bit等等。此处看服务器需要什么编码方式
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(cleartext.getBytes(bm));
return new BASE64Encoder().encode(encryptedData);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
/**
* 解密
*
* @param encrypted
* @return
*/
public static String decrypt(String encrypted) {
try {
byte[] byteMi = new BASE64Decoder().decodeBuffer(encrypted);
IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(VIPARA.getBytes());
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(
ASE_KEY.getBytes(), "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
//与加密时不同MODE:Cipher.DECRYPT_MODE
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, zeroIv);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(byteMi);
return new String(decryptedData, bm);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
/**
* 测试
*
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
String content = "https://fullstackeer.com";
// 加密
System.out.println("加密前:" + content);
String encryptResult = encrypt(content);
System.out.println("加密后:" + new String(encryptResult));
// 解密
String decryptResult = decrypt(encryptResult);
System.out.println("解密后:" + new String(decryptResult));
}