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。
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。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。
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；每个子密钥由密钥生成方案产生。
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
对称密码体制的发展趋势将以分组密码为重点。分组密码算法通常由密钥扩展算法和加密（解密）算法两部分组成。密钥扩展算法将b字节用户主密钥扩展成r个子密钥。加密算法由一个密码学上的弱函数f与r个子密钥迭代r次组成。混乱和密钥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，可变长密钥和分组是该体制的设计要点。
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，采用对称分组密码体制，密钥的长度最少支持为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日美国政府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，通常使用独立密钥的三级DES。但是DES迟早要被AES代替。流密码体制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，密钥长度可以是128比特、192比特、256比特中的任意一个（如果数据块及密钥长度不足时，会补齐）。AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：1、密钥扩展（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。
代码
AESECBActivity
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.aesecb.AESUtils; /** * ECB模式自设定秘钥 */ public class AESECBActivity 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 String key = "huangxiaoguo1234";//必须16位 private byte[] encrypt; @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; } encrypt = AESUtils.encrypt(encryptionString.getBytes(), key.getBytes()); tvEncryption.setText(new String(encrypt)); 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; } byte[] decrypt = AESUtils.decrypt(encrypt, key.getBytes()); tvDecode.setText(new String(decrypt)); break; } } }
AESUtils
package tsou.com.encryption.aesecb; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; /** * AES加密解密工具 * * @author huangxiaoguo */ public class AESUtils { /** * AES加密 * * @param data * 将要加密的内容 * @param key * 密钥 * @return 已经加密的内容 */ public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) { //不足16字节，补齐内容为差值 int len = 16 - data.length % 16; for (int i = 0; i < len; i++) { byte[] bytes = { (byte) len }; data = ArrayUtils.concat(data, bytes); } try { SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/NoPadding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec); return cipher.doFinal(data); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return new byte[] {}; } /** * AES解密 * * @param data * 将要解密的内容 * @param key * 密钥 * @return 已经解密的内容 */ public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) { data = ArrayUtils.noPadding(data, -1); try { SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/NoPadding"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec); byte[] decryptData = cipher.doFinal(data); int len = 2 + ByteUtils.byteToInt(decryptData[4]) + 3; return ArrayUtils.noPadding(decryptData, len); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return new byte[] {}; }
ArrayUtils
package tsou.com.encryption.aesecb; /** * 数组工具 * * @author huangxiaoguo */ public class ArrayUtils { /** * 合并数组 * * @param firstArray * 第一个数组 * @param secondArray * 第二个数组 * @return 合并后的数组 */ public static byte[] concat(byte[] firstArray, byte[] secondArray) { if (firstArray == null || secondArray == null) { return null; } byte[] bytes = new byte[firstArray.length + secondArray.length]; System.arraycopy(firstArray, 0, bytes, 0, firstArray.length); System.arraycopy(secondArray, 0, bytes, firstArray.length, secondArray.length); return bytes; } /** * 去除数组中的补齐 * * @param paddingBytes * 源数组 * @param dataLength * 去除补齐后的数据长度 * @return 去除补齐后的数组 */ public static byte[] noPadding(byte[] paddingBytes, int dataLength) { if (paddingBytes == null) { return null; } byte[] noPaddingBytes = null; if (dataLength > 0) { if (paddingBytes.length > dataLength) { noPaddingBytes = new byte[dataLength]; System.arraycopy(paddingBytes, 0, noPaddingBytes, 0, dataLength); } else { noPaddingBytes = paddingBytes; } } else { int index = paddingIndex(paddingBytes); if (index > 0) { noPaddingBytes = new byte[index]; System.arraycopy(paddingBytes, 0, noPaddingBytes, 0, index); } } return noPaddingBytes; } /** * 获取补齐的位置 * * @param paddingBytes * 源数组 * @return 补齐的位置 */ private static int paddingIndex(byte[] paddingBytes) { for (int i = paddingBytes.length - 1; i >= 0; i--) { if (paddingBytes[i] != 0) { return i + 1; } } return -1; } }
ByteUtils
package tsou.com.encryption.aesecb; public class ByteUtils { public static int byteToInt(byte b) { return (b) & 0xff; } }
