java aes 加密填充模式

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mob649e81673fa5 2024-04-29 04:15:45 ©著作权

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Java AES 加密填充模式

在加密通信中，保护数据的安全性是至关重要的。AES（Advanced Encryption Standard）是一种流行的对称加密算法，它使用固定长度的密钥对数据进行加密和解密。填充模式则是在加密算法中用于处理数据块长度不足的问题。

AES 加密算法

AES 是一种对称加密算法，它使用一个固定长度的密钥对数据进行加密和解密。AES 可以使用不同的密钥长度（128比特，192比特，256比特）来加密数据。在 Java 中，我们可以使用 javax.crypto 包提供的类来实现 AES 加密。

下面是一个简单的 Java 代码示例，演示如何使用 AES 加密算法加密和解密数据：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class AESExample {

    private static final String key = "1234567890123456"; // 16 bytes key for AES-128

    public static String encrypt(String data) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedBytes);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "Hello, World!";
        String encryptedData = encrypt(data);
        System.out.println("Encrypted Data: " + encryptedData);
        String decryptedData = decrypt(encryptedData);
        System.out.println("Decrypted Data: " + decryptedData);
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个 AESExample 类，包含了加密和解密方法。我们使用 AES/ECB/PKCS5Padding 填充模式对数据进行加密和解密。

填充模式

在加密算法中，通常要求数据块的长度是固定的，但是实际数据的长度可能不是数据块长度的整数倍。填充模式就是为了解决这一问题而设计的。

常见的填充模式包括：

NoPadding：不填充数据，要求数据长度必须是块长度的整数倍。
PKCS5Padding：采用 PKCS #5 标准填充数据，填充字节的值等于需要填充的字节数。
ISO10126Padding：填充字节的值为随机生成。

在上面的例子中，我们使用了 PKCS5Padding 填充模式。

序列图

下面是一个简单的序列图，展示了加密和解密的过程：

sequenceDiagram
    participant Client
    participant AESExample
    Client->>AESExample: 调用 encrypt(data)
    AESExample->>AESExample: 初始化 Cipher
    AESExample->>AESExample: 加密数据
    AESExample->>Client: 返回加密后的数据
    Client->>AESExample: 调用 decrypt(encryptedData)
    AESExample->>AESExample: 初始化 Cipher
    AESExample->>AESExample: 解密数据
    AESExample->>Client: 返回解密后的数据

在序列图中，Client 调用 AESExample 的 encrypt 方法对数据进行加密，然后调用 decrypt 方法对加密后的数据进行解密。