【算法】Java实现AES算法

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简介: AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称密钥加密算法,它是目前最常用和广泛接受的加密算法之一。AES在2001年由美国国家标准技术研究所(NIST)选定为替代DES的标准加密算法。

1.什么是AES加密算法?


AES(Advanced Encryption Standard)是一种对称密钥加密算法,它是目前最常用和广泛接受的加密算法之一。AES在2001年由美国国家标准技术研究所(NIST)选定为替代DES的标准加密算法。


AES支持不同的密钥长度,包括128位、192位和256位。它使用分组密码(block cipher)的方式对数据进行加密和解密,其中数据以128位(16字节)的块为单位进行处理。AES使用相同的密钥对数据进行加密和解密,因此也属于对称加密算法。


AES算法的设计目标是提供高度安全性、高效性和可靠性。它采用了一系列的置换、混淆和线性变换等操作,包括轮密钥加、字节替换、行位移和列混淆,以实现强大的加密能力。


相比于DES算法,AES具有以下优势:

  • 更高的安全性:AES的密钥长度更长,提供了更高的安全性,使得破解难度大大增加。
  • 更快的速度:AES在硬件和软件实现上都相对高效,能够提供快速的加密和解密操作。
  • 更广泛的应用:AES被广泛应用于各个领域,包括保护敏感数据、网络通信、存储介质加密等。

AES算法的安全性和性能受到广泛认可,并且已经成为许多加密标准和协议的基础,如TLS/SSL、IPsec、SSH等。无论是在保护个人隐私还是在商业应用中,AES都是一种可靠而强大的加密算法。


2.使用Java实现AES加密


import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
public class AESExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "Hello, World!";
        String key = "ThisIsSecretKey123"; // 密钥长度必须是16、24或32个字符
        byte[] encryptedBytes = encrypt(plainText, key);
        String encryptedText = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
        System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);
        String decryptedText = decrypt(encryptedBytes, key);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
    public static byte[] encrypt(String plainText, String key) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        return cipher.doFinal(plainText.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    }
    public static String decrypt(byte[] encryptedBytes, String key) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }
}

我们使用Java的javax.crypto包提供的AES加密算法。encrypt方法用于对明文进行加密,decrypt方法用于对加密数据进行解密。


注意,AES算法要求密钥长度必须是16、24或32个字符(128位、192位或256位)。在实际应用中,选择密钥长度需要根据安全性要求和性能考虑进行权衡。


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