AES/CBC/PKCS7Padding加密算法(C版+Java版)(下)

简介: 笔记

三、算法代码实现


1、AES算法代码实现在Java版本中使用的是JDK自带的算法,描述了如何使用JDK的算法。

2、C语言版本是完整的算法代码,相较于引用openssl等体积小,移植也较为方便

3、针对经常涉及的Andriod开发,也给出了Java/Kotlin调用方法以及C语言版本的JNI调用示例


Java版本实现AES算法

Java/Kotlin版本在Java开发和安卓开发中只有Base64的编码和解码API有些差别,其它是相同的。


Java实现

public class AesUtil {
    private static String AES_MODE = "AES/CBC/PKCS7Padding";
    private static String CIPHER = "AES";
    private static String CHARSET = "UTF-8";
    private static byte[] IV_BYTES = "efghefghefghefgh".getBytes();
    private static SecretKeySpec generateKey(byte[] password) {
        return new SecretKeySpec(password, CIPHER);
    }
    public static String encrypt(byte[] password, String message) throws Exception {
        try {
            SecretKeySpec key = generateKey(password);
            byte[] cipherText = encrypt(key, IV_BYTES, message.getBytes());
            return new String(Base64.encode(cipherText, Base64.NO_WRAP));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    public static byte[] encrypt(SecretKeySpec key, byte[] iv, byte[] message) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE, "BC");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
        return cipher.doFinal(message);
    }
    public static String decrypt(byte[] password,String  base64EncodedCipherText) throws Exception{
        try {
            SecretKeySpec key = generateKey(password);
            byte[] decodedCipherText = Base64.decode(base64EncodedCipherText.getBytes(), Base64.NO_WRAP);
            byte[] decryptedBytes = decrypt(key, IV_BYTES, decodedCipherText);
            return new String(decryptedBytes);
        } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    private static byte[] decrypt(SecretKeySpec key,byte[] iv,byte[] decodedCipherText) throws Exception{
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE);
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec);
        return cipher.doFinal(decodedCipherText);
    }
}
//测试
    public void testAESJava() throws Exception {
        System.out.println("测试AES Java版本");
        byte[] password = {'a', 'b', 'c', 'd',
                'a', 'b', 'c', 'd',
                'a', 'b', 'c', 'd',
                'a', 'b', 'c', 'd',};
        System.out.println("密码字符串形式:" + new String(password));
        String encrypt = AesUtil.encrypt(password, "[35380100360174,89860321249940031491,202109301322170001,DEVICE_LOGIN,3,20210930132217,12,8@1@1@0@1@21]");
        System.out.println("AES加密结果:" + encrypt);
        String decrypt = AesUtil.decrypt(password, encrypt);
        System.out.println("AES解密结果:" + decrypt);
    }


Kotlin版本

object AesCryptUtil {
    private const val AES_MODE = "AES/CBC/PKCS7Padding"
    private const val CHARSET = "UTF-8"
    private const val CIPHER = "AES"
    private const val HASH_ALGORITHM = "SHA-256"
    private val IV_BYTES = byteArrayOf('e'.toByte(), 'f'.toByte(), 'g'.toByte(), 'h'.toByte(),
            'e'.toByte(), 'f'.toByte(), 'g'.toByte(), 'h'.toByte(),
            'e'.toByte(), 'f'.toByte(), 'g'.toByte(), 'h'.toByte(),
            'e'.toByte(), 'f'.toByte(), 'g'.toByte(), 'h'.toByte()
    )
    @Throws(NoSuchAlgorithmException::class, UnsupportedEncodingException::class)
    private fun generateKey(password: ByteArray): SecretKeySpec {
        return SecretKeySpec(password, CIPHER)
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun encrypt(password: String, message: String): String {
        try {
            val key = generateKey(password)
            val cipherText = encrypt(key, IV_BYTES, message.toByteArray(charset(CHARSET)))
            //NO_WRAP is important as was getting \n at the end
            return Base64Utils.encodeToString(cipherText)
        } catch (e: UnsupportedEncodingException) {
            throw GeneralSecurityException(e)
        }
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun encrypt(password: ByteArray, message: String): String {
        try {
            val key = generateKey(password)
            val cipherText = encrypt(key, IV_BYTES, message.toByteArray())
//            DDLog.info("cipherText=${cipherText.contentToString()}")
            for (b in cipherText) {
                val st = String.format("%02X", b)
            }
            //NO_WRAP is important as was getting \n at the end
            return String(Base64Utils.encode(cipherText))
        } catch (e: UnsupportedEncodingException) {
            throw GeneralSecurityException(e)
        }
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun encrypt(key: SecretKeySpec, iv: ByteArray, message: ByteArray): ByteArray {
        val cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE, "BC")
        val ivSpec = IvParameterSpec(iv)
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec)
        return cipher.doFinal(message)
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun decrypt(password: String, base64EncodedCipherText: String): String {
        try {
            val key = generateKey(password)
            val decodedCipherText = Base64Utils.decode(base64EncodedCipherText.toByteArray())
            val decryptedBytes = decrypt(key, IV_BYTES, decodedCipherText)
            return String(decryptedBytes, charset(CHARSET))
        } catch (e: UnsupportedEncodingException) {
            throw GeneralSecurityException(e)
        }
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun decrypt(password: ByteArray, base64EncodedCipherText: String): String {
        try {
            val key = generateKey(password)
            val decodedCipherText = Base64Utils.decode(base64EncodedCipherText.toByteArray())
            val decryptedBytes = decrypt(key, IV_BYTES, decodedCipherText)
            return String(decryptedBytes, charset(CHARSET))
        } catch (e: UnsupportedEncodingException) {
            throw GeneralSecurityException(e)
        }
    }
    @Throws(GeneralSecurityException::class)
    fun decrypt(key: SecretKeySpec, iv: ByteArray, decodedCipherText: ByteArray): ByteArray {
        val cipher = Cipher.getInstance(AES_MODE)
        val ivSpec = IvParameterSpec(iv)
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec)
        return cipher.doFinal(decodedCipherText)
    }
}


C/C++语言实现AES算法

C语言实现的AES算法,在windows的实现,更多代码请下载:

int testAESCBC_Smartcard() {
    std::string skey = "abcdabcdabcdabcd";
    std::string siv = "efghefghefghefgh";
    std::string pwd = "[35380100360174,89860321249940031491,202109301322170001,DEVICE_LOGIN,3,20210930132217,12,8@1@1@0@1@21]";
    std::string encryptedText = aes::encrypt_cbc(pwd, skey, siv);
    std::cout << encryptedText << std::endl;
    pwd = aes::decrypt_cbc(encryptedText, skey, siv);
    std::cout << pwd << std::endl;
    return 0;
}

C语言版本的JNI实现:

public class AESHelper {
    static {
        System.loadLibrary("FlyNative");
    }
    public native static String helloJNI();
    public native static String encodeAESCBC(String key, String iv, String message);
    public native static String decodeAESCBC(String key, String iv, String encodedText);
}

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_flyscale_testaes_AESHelper_encodeAESCBC
        (JNIEnv *jniEnv, jclass clazz, jstring key, jstring iv, jstring msg){
    std::string encodedText = AESUtil::encryptAESCBC(JavaStringToString(jniEnv, key),
                          JavaStringToString(jniEnv, iv),
                          JavaStringToString(jniEnv, msg));
    return StringToJavaString(jniEnv, encodedText);
}
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_flyscale_testaes_AESHelper_decodeAESCBC
        (JNIEnv *jniEnv, jclass clazz, jstring key, jstring iv, jstring msg){
    std::string decodedText = AESUtil::decryptAESCBC(JavaStringToString(jniEnv, key),
                                                     JavaStringToString(jniEnv, iv),
                                                     JavaStringToString(jniEnv, msg));
    return StringToJavaString(jniEnv, decodedText);
}
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