Java 如何实现AES加密

Java 如何实现AES加密

做360广告的对接需要对密码进行AES加密，下面是点睛平台文档的描述：

（AES模式为CBC，加密算法MCRYPT_RIJNDAEL_128）对MD5加密后的密码实现对称加密。秘钥是apiSecret 的前16位，向量是后16位，加密结果为64位数字和小写字母。

用java实现AES需要依赖Java加密扩展（The Java Cryptography Extension，简称JCE）的支持——主要是在javax下面的一些包。根据描述需要使用的算法为“AES/CBC/NoPadding”，实现方案如下：

public static String encode1(String src, String secretKey, String initialVector)

throws Exception {

Key key = new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");

AlgorithmParameterSpec spec = new IvParameterSpec(initialVector.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, spec);

bhttp://yte[] encrypted = cipher.doFinal(src.getBytes());

return Hex.encodeHexString(encrypted);

}

这里使用的 SecretKeySpec、 AlgorithmParameterSpec、 IvParameterSpec等类都是JCE提供的，通常在JVM环境PrdHK下可以直接使用。 Hex.encodeHexString()方法则是由apache-commons-codec提供的。如果不想多引入一个依赖也可以使用下面的方法：

public static String toHexString(byte[] bytes) {

StringBuilder builder = new StringBuilder();

for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {

String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]);

if (hex.length() < 2) {

builder.append(0);

}

builder.append(hex);

}

return builder.toString();

}

下面是为这个加密方法写的单元测试：

@Test

public void encode1() throws Exception {

String src = "098f6bcd4621d373cade4e832627b4f6";

String key = "1234567891234567";

String iv = "8912345678912345";

String result = AES.encode1(src, key, iv);

String expect = "21fa89586f4a299545307b99036a082e135b52d3f63f93541e4291669a0de1de";

Assert.assertEquals(expect, result);

}

这里的代码大体上能够满足360广告的对接需求了。但是因为jdk11偶尔对一些javax扩展包的不支持，我有些不太喜欢这个方案。另外在一些资料中也了解到jdk对AES 256加密是有一些限制的，要响应相关限制需要引入一个授权文http://件或者更换jdk，这就有些难接受了。种种原因吧，我需要一个替换方案。

最开始我以为在apache-common-codec中会有相关方案，但是结果是让人失望的。不过还好，最终我找到了Bouncy Castle。以下是关于Bouncy Castle的一些描述：

Bouncy Castle 是一种用于Java平台的开放源码的轻量级密码算法包。它支持大量的密码算法，并提供 JCE 1.2.1 的实现。Bouncy Castle是轻量级的，从J2SE 1.4到J2ME（包括MIDP）平台，它都可以运行。它是在MIDP上运行的唯一完整的密码术包。

使用Bouncy Castle提供的能力必然需要先引入相关的依赖。针对不同的jdk版本，Bouncy Castle都有提供对应的Cryptography Provider。比如我使用的是JDK1.8，对应的就是bcprov-jdk15to18，相关的依赖如下：

    org.bouncycastle

    bcprov-jdk15to18

    1.66

基于Bouncy Castle实现的360点睛平台AES加密处理如下：

public static String encode2(String value, String secretKey, String initialVector) {

try {

BufferedBlockCipher cipher = getCipher(secretKey, initialVector);

byte[] bytes = value.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

byte[] out = new byte[cipher.getOutputSize(bytes.length)];

int len = cipher.processBytes(bytes, 0, bytes.length, out, 0);

len += cipher.doFinal(out, len);

byte[] arr = new byte[len];

System.arraycopy(out, 0, arr, 0, len);

return Hex.toHexString(arr);

} catch (Exception e) {

throw new EncryptException("Data encryption failed. " + e.getMessage());

}

}

private static BufferedBlockCipher getCipher(String secretKey, String iniVector) {

try {

byte[] iv = iniVector.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

CipherParameters params = new ParametersWithIV(new KeyParameter(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)), iv);

BufferedBlockCipher cipher = new BufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(new AESEngine()));

cipher.init(true, params);

return cipher;

} catch (Exception ex) {

throw new EncryptException("Cannot intialize Bouncy Castle cipher. " + ex.getMessage());

}

}

因为360点睛平台要求使用的加密key没有超过256位，所以两个方案都是行得通的。

我比较喜欢Bouncy Castle这个方案，这个方案相对较轻量，并且不依赖JCE。但是这个方案的不足之处也恰恰在于此：Java中的SSL层，jsSE和XML加密库都依赖到JCE，而且AES Key长度的校验是在 Cipher类中进行的，在这些场景下Bouncy Castle也很难起到作用。

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