AES加密机制：
密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦*采用的一种区块加密标准。
这个标准用来替代原先的 DES（Data Encryption Standard），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 [1] 。该算法为比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计，结合两位作者的名字，以Rijdael之名命之，投稿高级加密标准的甄选流程。（Rijdael的发音近于 "Rhine doll"。）
加密工具类：
import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.GeneralSecurityException; import java.security.SecureRandom; import java.util.Arrays; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.Mac; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import org.apache.log4j.Logger; /** * @包名 com.energy.util * @创建人 jiangwenzhang * @日期 2018/6/8 0008 * @时间 8:36 * @描述 */ /** * 支持HMAC-SHA1消息签名 及 DES/AES对称加密的工具类. * * 支持Hex与Base64两种编码方式. * */ public class Cryptos { private static Logger logger = Logger.getLogger(Cryptos.class); /** * 自定义密钥 */ private String strDefaultKey = "1865338218031218"; private byte[] key = strDefaultKey.getBytes(); private static final String AES = "AES"; private static final String AES_CBC = "AES/CBC/PKCS5Padding"; private static final String HMACSHA1 = "HmacSHA1"; private static final int DEFAULT_HMACSHA1_KEYSIZE = 160; //RFC2401 private static final int DEFAULT_AES_KEYSIZE = 128; private static final int DEFAULT_IVSIZE = 16; private static SecureRandom random = new SecureRandom(); public Cryptos(){ } public Cryptos(String strDefaultKey){ this.strDefaultKey = strDefaultKey; this.key = strDefaultKey.getBytes(); } //-- HMAC-SHA1 funciton --// /** * 使用HMAC-SHA1进行消息签名, 返回字节数组,长度为20字节. * * @param input 原始输入字符数组 * @param key HMAC-SHA1密钥 */ public static byte[] hmacSha1(byte[] input, byte[] key) { try { SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, HMACSHA1); Mac mac = Mac.getInstance(HMACSHA1); mac.init(secretKey); return mac.doFinal(input); } catch (GeneralSecurityException e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("使用HMAC-SHA1进行消息签名出错：",e); } } /** * 校验HMAC-SHA1签名是否正确. * * @param expected 已存在的签名 * @param input 原始输入字符串 * @param key 密钥 */ public static boolean isMacValid(byte[] expected, byte[] input, byte[] key) { byte[] actual = hmacSha1(input, key); return Arrays.equals(expected, actual); } /** * 生成HMAC-SHA1密钥,返回字节数组,长度为160位(20字节). * HMAC-SHA1算法对密钥无特殊要求, RFC2401建议最少长度为160位(20字节). */ public static byte[] generateHmacSha1Key() { try { KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(HMACSHA1); keyGenerator.init(DEFAULT_HMACSHA1_KEYSIZE); SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); return secretKey.getEncoded(); } catch (GeneralSecurityException e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("生成HMAC-SHA1密钥出错：",e); } } //-- AES funciton --// /** * 使用AES加密原始字符串. * * @param input 原始输入字符数组 * @param key 符合AES要求的密钥 */ public byte[] aesEncrypt(byte[] input) { if (key.length != 16) { logger.info("Key长度不是16位"); } return aes(input, key, Cipher.ENCRYPT_MODE); } /** * 使用AES加密原始字符串. * * @param input 原始输入字符串 */ public String aesEncrypt(String input) { try{ byte[] encryptResult = aesEncrypt(input.getBytes()); return Encodes.encodeHex(encryptResult); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("生成HMAC-SHA1密钥出错：",e); } } /** * 使用AES加密原始字符串 * @param input 原始输入字符数组 * @param key 符合AES要求的密钥 * @param iv 初始向量 */ public static byte[] aesEncrypt(byte[] input, byte[] key, byte[] iv) { return aes(input, key, iv, Cipher.ENCRYPT_MODE); } /** * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串. * * @param input Hex编码的加密字符串 * @param key 符合AES要求的密钥 * @throws UnsupportedEncodingException */ public String aesDecrypt(byte[] input) throws UnsupportedEncodingException { if (key.length != 16) { logger.info("Key长度不是16位"); } byte[] decryptResult = aes(input, key, Cipher.DECRYPT_MODE); //return new String(decryptResult); return new String(decryptResult,"utf-8"); } /** * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串. * * @param input Hex编码的加密字符串 * @throws UnsupportedEncodingException */ public String aesDecrypt(String input) { try{ return aesDecrypt(Encodes.decodeHex(input)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("解密出错：",e); } } /** * 使用AES解密字符串, 返回原始字符串. * @param input Hex编码的加密字符串 * @param key 符合AES要求的密钥 * @param iv 初始向量 * @throws UnsupportedEncodingException */ public static String aesDecrypt(byte[] input, byte[] key, byte[] iv) throws UnsupportedEncodingException { byte[] decryptResult = aes(input, key, iv, Cipher.DECRYPT_MODE); return new String(decryptResult,"utf-8"); } /** * 使用AES加密或解密无编码的原始字节数组, 返回无编码的字节数组结果. * * @param input 原始字节数组 * @param key 符合AES要求的密钥 * @param mode Cipher.ENCRYPT_MODE 或 Cipher.DECRYPT_MODE */ private static byte[] aes(byte[] input, byte[] key, int mode) { try { SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, AES); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES); cipher.init(mode, secretKey); return cipher.doFinal(input); } catch (GeneralSecurityException e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("使用AES加密或解密无编码的原始字节数组出错：",e); } } /** * 使用AES加密或解密无编码的原始字节数组, 返回无编码的字节数组结果. * * @param input 原始字节数组 * @param key 符合AES要求的密钥 * @param iv 初始向量 * @param mode Cipher.ENCRYPT_MODE 或 Cipher.DECRYPT_MODE */ private static byte[] aes(byte[] input, byte[] key, byte[] iv, int mode) { try { SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, AES); IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_CBC); cipher.init(mode, secretKey, ivSpec); return cipher.doFinal(input); } catch (GeneralSecurityException e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("使用AES加密或解密无编码的原始字节数组：",e); } } /** * 生成AES密钥,返回字节数组, 默认长度为128位(16字节). */ public static byte[] generateAesKey() { return generateAesKey(DEFAULT_AES_KEYSIZE); } /** * 生成AES密钥,可选长度为128,192,256位. */ public static byte[] generateAesKey(int keysize) { try { KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(AES); keyGenerator.init(keysize); SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); return secretKey.getEncoded(); } catch (GeneralSecurityException e) { e.printStackTrace(); throw new CryptException("生成AES密钥出错：",e); } } /** * 生成随机向量,默认大小为cipher.getBlockSize(), 16字节. */ public static byte[] generateIV() { byte[] bytes = new byte[DEFAULT_IVSIZE]; random.nextBytes(bytes); return bytes; } public byte[] getKey() { return key; } public void setKey(byte[] key) { this.key = key; } }
自定义异常类：
/** * @包名 com.energy.util.AES * @创建人 jiangwenzhang * @日期 2018/6/8 0008 * @时间 8:50 * @描述 */ /** * 自定义加密解密时产生的异常类 */ public class CryptException extends RuntimeException { private static final long serialVersionUID = 1L; public CryptException() { } public CryptException(String msg, Throwable e) { super(msg, e); } public CryptException(String msg) { super(msg); } public CryptException(Throwable cause) { super(cause); } }
封装各种格式的编码解码工具类：
import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.net.URLDecoder; import java.net.URLEncoder; import org.apache.commons.codec.DecoderException; import org.apache.commons.codec.binary.Base64; import org.apache.commons.codec.binary.Hex; /** * 封装各种格式的编码解码工具类. * * 1.Commons-Codec的 hex/base64 编码 * 2.自定义的base62 编码 * 3.Commons-Lang的xml/html escape * 4.JDK提供的URLEncoder * */ public class Encodes { private static final String DEFAULT_URL_ENCODING = "UTF-8"; private static final char[] BASE62 = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz".toCharArray(); /** * Hex编码. */ public static String encodeHex(byte[] input) { return Hex.encodeHexString(input); } /** * Hex解码. */ public static byte[] decodeHex(String input) { try { return Hex.decodeHex(input.toCharArray()); } catch (DecoderException e) { throw new CryptException("Hex解码出错：", e); } } /** * Base64编码. */ public static String encodeBase64(byte[] input) { return Base64.encodeBase64String(input); } /** * Base64编码, URL安全(将Base64中的URL非法字符'+'和'/'转为'-'和'_', 见RFC3548). */ public static String encodeUrlSafeBase64(byte[] input) { return Base64.encodeBase64URLSafeString(input); } /** * Base64解码. */ public static byte[] decodeBase64(String input) { return Base64.decodeBase64(input); } /** * Base62编码。 */ public static String encodeBase62(byte[] input) { char[] chars = new char[input.length]; for (int i = 0; i < input.length; i++) { chars[i] = BASE62[((input[i] & 0xFF) % BASE62.length)]; } return new String(chars); } /** * URL 编码, Encode默认为UTF-8. */ public static String urlEncode(String part) { try { return URLEncoder.encode(part, DEFAULT_URL_ENCODING); } catch (UnsupportedEncodingException e) { throw new CryptException("URL 编码出错：", e); } } /** * URL 解码, Encode默认为UTF-8. */ public static String urlDecode(String part) { try { return URLDecoder.decode(part, DEFAULT_URL_ENCODING); } catch (UnsupportedEncodingException e) { throw new CryptException("URL 解码出错：", e); } }