Java如何实现AES加密算法的对称加密与解密过程？

2026-05-17 02:011阅读0评论SEO资讯

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原文链接：https://blog.csdn.net/xietansheng/article/details/88389515

AES（高级加密标准）是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的密钥。

1. AES 加密/解密代码实例 Java

java// 加密public static byte[] encrypt(String data, String key) throws Exception { KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance(AES); keyGenerator.init(128, new SecureRandom(key.getBytes())); Cipher cipher=Cipher.getInstance(AES); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyGenerator.generateKey()); return cipher.doFinal(data.getBytes(UTF-8));}

// 解密public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception { KeyGenerator keyGenerator=KeyGenerator.getInstance(AES); keyGenerator.init(128, new SecureRandom(key.getBytes())); Cipher cipher=Cipher.getInstance(AES); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyGenerator.generateKey()); return cipher.doFinal(data);}

原文链接:blog.csdn.net/xietansheng/article/details/88389515

AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的密钥。

1. AES 加密/解密代码实例

Java 代码实现 AES 加密/解密一般步骤：先根据原始的密码（字节数组/字符串）生成 AES密钥对象；再使用 AES密钥对象加密/解密数据。

package com.xiets.aes; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import java.security.SecureRandom; /** * @author xietansheng */ public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String content = "Hello world!"; // 原文内容 String key = "123456"; // AES加密/解密用的原始密码 // 加密数据, 返回密文 byte[] cipherBytes = encrypt(content.getBytes(), key.getBytes()); // 解密数据, 返回明文 byte[] plainBytes = decrypt(cipherBytes, key.getBytes()); // 输出解密后的明文: "Hello world!" System.out.println(new String(plainBytes)); } /** * 生成密钥对象 */ private static SecretKey generateKey(byte[] key) throws Exception { // 根据指定的 RNG 算法, 创建安全随机数生成器 SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); // 设置密钥key的字节数组作为安全随机数生成器的种子 random.setSeed(key); // 创建 AES算法生成器 KeyGenerator gen = KeyGenerator.getInstance("AES"); // 初始化算法生成器 gen.init(128, random); // 生成 AES密钥对象, 也可以直接创建密钥对象: return new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); return gen.generateKey(); } /** * 数据加密: 明文 -> 密文 */ public static byte[] encrypt(byte[] plainBytes, byte[] key) throws Exception { // 生成密钥对象 SecretKey secKey = generateKey(key); // 获取 AES 密码器 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); // 初始化密码器（加密模型） cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secKey); // 加密数据, 返回密文 return cipher.doFinal(plainBytes); } /** * 数据解密: 密文 -> 明文 */ public static byte[] decrypt(byte[] cipherBytes, byte[] key) throws Exception { // 生成密钥对象 SecretKey secKey = generateKey(key); // 获取 AES 密码器 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); // 初始化密码器（解密模型） cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secKey); // 解密数据, 返回明文 return cipher.doFinal(cipherBytes); } }

2. AES 工具类封装: AESUtils.java

为了方便直接使用，将 AES 加密/解密相关方法封装成工具类，并且支持对文件的 AES 加密/解密。

一共封装 4 个公共静态方法：

// 数据加密: 明文 -> 密文 byte[] encrypt(byte[] plainBytes, byte[] key) // 数据解密: 密文 -> 明文 byte[] decrypt(byte[] cipherBytes, byte[] key) // 加密文件: 明文输入 -> 密文输出 void encryptFile(File plainIn, File cipherOut, byte[] key) // 解密文件: 密文输入 -> 明文输出 void decryptFile(File cipherIn, File plainOut, byte[] key)

AESUtils.java完整代码：

package com.xiets.aes; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import java.io.Closeable; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.io.OutputStream; import java.security.SecureRandom; /** * AES 对称算法加密/解密工具类 * * @author xietansheng */ public class AESUtils { /** 密钥长度: 128, 192 or 256 */ private static final int KEY_SIZE = 128; /** 加密/解密算法名称 */ private static final String ALGORITHM = "AES"; /** 随机数生成器（RNG）算法名称 */ private static final String RNG_ALGORITHM = "SHA1PRNG"; /** * 生成密钥对象 */ private static SecretKey generateKey(byte[] key) throws Exception { // 创建安全随机数生成器 SecureRandom random = SecureRandom.getInstance(RNG_ALGORITHM); // 设置密钥key的字节数组作为安全随机数生成器的种子 random.setSeed(key); // 创建 AES算法生成器 KeyGenerator gen = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM); // 初始化算法生成器 gen.init(KEY_SIZE, random); // 生成 AES密钥对象, 也可以直接创建密钥对象: return new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); return gen.generateKey(); } /** * 数据加密: 明文 -> 密文 */ public static byte[] encrypt(byte[] plainBytes, byte[] key) throws Exception { // 生成密钥对象 SecretKey secKey = generateKey(key); // 获取 AES 密码器 Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); // 初始化密码器（加密模型） cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secKey); // 加密数据, 返回密文 byte[] cipherBytes = cipher.doFinal(plainBytes); return cipherBytes; } /** * 数据解密: 密文 -> 明文 */ public static byte[] decrypt(byte[] cipherBytes, byte[] key) throws Exception { // 生成密钥对象 SecretKey secKey = generateKey(key); // 获取 AES 密码器 Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); // 初始化密码器（解密模型） cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secKey); // 解密数据, 返回明文 byte[] plainBytes = cipher.doFinal(cipherBytes); return plainBytes; } /** * 加密文件: 明文输入 -> 密文输出 */ public static void encryptFile(File plainIn, File cipherOut, byte[] key) throws Exception { aesFile(plainIn, cipherOut, key, true); } /** * 解密文件: 密文输入 -> 明文输出 */ public static void decryptFile(File cipherIn, File plainOut, byte[] key) throws Exception { aesFile(plainOut, cipherIn, key, false); } /** * AES 加密/解密文件 */ private static void aesFile(File plainFile, File cipherFile, byte[] key, boolean isEncrypt) throws Exception { // 获取 AES 密码器 Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); // 生成密钥对象 SecretKey secKey = generateKey(key); // 初始化密码器 cipher.init(isEncrypt ? Cipher.ENCRYPT_MODE : Cipher.DECRYPT_MODE, secKey); // 加密/解密数据 InputStream in = null; OutputStream out = null; try { if (isEncrypt) { // 加密: 明文文件为输入, 密文文件为输出 in = new FileInputStream(plainFile); out = new FileOutputStream(cipherFile); } else { // 解密: 密文文件为输入, 明文文件为输出 in = new FileInputStream(cipherFile); out = new FileOutputStream(plainFile); } byte[] buf = new byte[1024]; int len = -1; // 循环读取数据加密/解密 while ((len = in.read(buf)) != -1) { out.write(cipher.update(buf, 0, len)); } out.write(cipher.doFinal()); // 最后需要收尾 out.flush(); } finally { close(in); close(out); } } private static void close(Closeable c) { if (c != null) { try { c.close(); } catch (IOException e) { // nothing } } } }

AESUtils 工具类的使用实例：

package com.xiets.aes; import java.io.File; /** * @author xietansheng */ public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { String content = "Hello world!"; // 原文内容 String key = "123456"; // AES加密/解密用的原始密码 // 加密数据, 返回密文 byte[] cipherBytes = AESUtils.encrypt(content.getBytes(), key.getBytes()); // 解密数据, 返回明文 byte[] plainBytes = AESUtils.decrypt(cipherBytes, key.getBytes()); // 输出解密后的明文: "Hello world!" System.out.println(new String(plainBytes)); /* * AES 对文件的加密/解密 */ // 将文件demo.jpg 加密后输出到文件demo.jpg_cipher AESUtils.encryptFile(new File("demo.jpg"), new File("demo.jpg_cipher"), key.getBytes()); // 将文件demo.jpg_cipher 解密后输出到文件demo.jpg_plain AESUtils.decryptFile(new File("demo.jpg_cipher"), new File("demo.jpg_plain"), key.getBytes()); // 对比原文件demo.jpg 和解密得到的文件demo.jpg_plain 两者的 MD5 将会完全相同 } }

标签：Java 实现 AES 对称加密