Java 实现 AES 加密和解密完整示例
package com.****.woniu.example;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
import java.util.Random;
/**
* <h1>AES 加密和解密示例代码</h1>
* Created by woniu
* */
public class AESExample {
/** 加密模式之 ECB，算法/模式/补码方式 */
private static final String AES_ECB = "AES/ECB/PKCS5Padding";
/** 加密模式之 CBC，算法/模式/补码方式 */
private static final String AES_CBC = "AES/CBC/PKCS5Padding";
/** 加密模式之 CFB，算法/模式/补码方式 */
private static final String AES_CFB = "AES/CFB/PKCS5Padding";
/** AES 中的 IV 必须是 16 字节（128位）长 */
private static final Integer IV_LENGTH = 16;
/***
* <h2>空校验</h2>
* @param str 需要判断的值
*/
public static boolean isEmpty(Object str) {
return null == str || "".equals(str);
}
/***
* <h2>String 转 byte</h2>
* @param str 需要转换的字符串
*/
public static byte[] getBytes(String str){
if (isEmpty(str)) {
return null;
}
try {
return str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
/***
* <h2>初始化向量（IV），它是一个随机生成的字节数组，用于增加加密和解密的安全性</h2>
*/
public static String getIV(){
String str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
Random random = new Random();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for(int i = 0 ; i < IV_LENGTH ; i++){
int number = random.nextInt(str.length());
sb.append(str.charAt(number));
}
return sb.toString();
}
/***
* <h2>获取一个 AES 密钥规范</h2>
*/
public static SecretKeySpec getSecretKeySpec(String key){
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(getBytes(key), "AES");
return secretKeySpec;
}
/**
* <h2>加密 - 模式 ECB</h2>
* @param text 需要加密的文本内容
* @param key 加密的密钥 key
* */
public static String encrypt(String text, String key){
if (isEmpty(text) || isEmpty(key)) {
return null;
}
try {
// 创建AES加密器
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ECB);
SecretKeySpec secretKeySpec = getSecretKeySpec(key);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 加密字节数组
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(getBytes(text));
// 将密文转换为 Base64 编码字符串
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* <h2>解密 - 模式 ECB</h2>
* @param text 需要解密的文本内容
* @param key 解密的密钥 key
* */
public static String decrypt(String text, String key){
if (isEmpty(text) || isEmpty(key)) {
return null;
}
// 将密文转换为16字节的字节数组
byte[] textBytes = Base64.getDecoder().decode(text);
try {
// 创建AES加密器
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_ECB);
SecretKeySpec secretKeySpec = getSecretKeySpec(key);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 解密字节数组
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(textBytes);
// 将明文转换为字符串
return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* <h2>加密 - 自定义加密模式</h2>
* @param text 需要加密的文本内容
* @param key 加密的密钥 key
* @param iv 初始化向量
* @param mode 加密模式
* */
public static String encrypt(String text, String key, String iv, String mode){
if (isEmpty(text) || isEmpty(key) || isEmpty(iv)) {
return null;
}
try {
// 创建AES加密器
Cipher cipher = Cipher.getInstance(mode);
SecretKeySpec secretKeySpec = getSecretKeySpec(key);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, new IvParameterSpec(getBytes(iv)));
// 加密字节数组
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(getBytes(text));
// 将密文转换为 Base64 编码字符串
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
/**
* <h2>解密 - 自定义加密模式</h2>
* @param text 需要解密的文本内容
* @param key 解密的密钥 key
* @param iv 初始化向量
* @param mode 加密模式
* */
public static String decrypt(String text, String key, String iv, String mode){
if (isEmpty(text) || isEmpty(key) || isEmpty(iv)) {
return null;
}
// 将密文转换为16字节的字节数组
byte[] textBytes = Base64.getDecoder().decode(text);
try {
// 创建AES加密器
Cipher cipher = Cipher.getInstance(mode);
SecretKeySpec secretKeySpec = getSecretKeySpec(key);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, new IvParameterSpec(getBytes(iv)));
// 解密字节数组
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(textBytes);
// 将明文转换为字符串
return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static void main(String[] args) {
String text = "嗨，您好！";
String key = "woniu****vip8888"; // 16字节的密钥
String iv = getIV();
String encryptTextEBC = encrypt(text, key);
System.out.println("EBC 加密后内容：" + encryptTextEBC);
System.out.println("EBC 解密后内容：" + decrypt(encryptTextEBC, key));
System.out.println();
String encryptTextCBC = encrypt(text, key, iv, AES_CBC);
System.out.println("CBC 加密IV：" + iv);
System.out.println("CBC 加密后内容：" + encryptTextCBC);
System.out.println("CBC 解密后内容：" + decrypt(encryptTextCBC, key, iv, AES_CBC));
System.out.println();
String encryptTextCFB = encrypt(text, key, iv, AES_CFB);
System.out.println("CFB 加密IV：" + iv);
System.out.println("CFB 加密后内容：" + encryptTextCFB);
System.out.println("CFB 解密后内容：" + decrypt(encryptTextCFB, key, iv, AES_CFB));
}
}