密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，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。 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Rijndael之命名之，投稿高级加密标准的甄选流程。(Rijdael的发音近于 “Rhinedoll”) AES 是一个新的可以用于保护电子数据的加密算法。明确地说，AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和 256 位密钥，并且用 128 位（16字节）分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换（permutations ）和替换(substitutions）输入数据。Figure 1 显示了 AES 用192位密钥对一个16位字节数据块进行加密和解密的情形。
对称密码体制的发展趋势将以分组密码为重点。分组密码算法通常由密钥扩展算法和加密（解密）算法两部分组成。密钥扩展算法将b字节用户主密钥扩展成r个子密钥。加密算法由一个密码学上的弱函数f与r个子密钥迭代r次组成。混乱和密钥扩散是分组密码算法设计的基本原则。抵御已知明文的差分和线性攻击，可变长密钥和分组是该体制的设计要点。 AES是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。 AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集，共产生了15个候选算法。1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法RIJNDAEL 作为 AES. AES加密数据块大小最大是256bit，但是密钥大小在理论上没有上限。AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：
密钥扩展（KeyExpansion）初始轮（Initial Round）重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey最终轮（Final Round），最终轮没有MixColumns。import javax.crypto.BadPaddingException; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.IllegalBlockSizeException; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.NoSuchPaddingException; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom;
public abstract class AesHelper {
/** * 加密 * * @param content 需要加密的内容 * @param salt 加密密码 * @return */ public static byte[] encrypt(String content, String salt) { try { SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); random.setSeed(salt.getBytes()); KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); kgen.init(128, random); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器 byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化 byte[] result = cipher.doFinal(byteContent); return result; // 加密 } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchPaddingException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvalidKeyException e) { e.printStackTrace(); } catch (UnsupportedEncodingException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalBlockSizeException e) { e.printStackTrace(); } catch (BadPaddingException e) { e.printStackTrace(); } return null; } /** * 解密 * * @param content 待解密内容 * @param salt 解密密钥 * @return */ public static byte[] decrypt(byte[] content, String salt) { try { KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES"); SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); secureRandom.setSeed(salt.getBytes()); kgen.init(128, secureRandom); SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded(); SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES"); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化 byte[] result = cipher.doFinal(content); return result; // 加密 } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchPaddingException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvalidKeyException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalBlockSizeException e) { e.printStackTrace(); } catch (BadPaddingException e) { e.printStackTrace(); } return null; } public static String bytesToHexString(byte[] src) { StringBuffer sb = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < src.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(src[i] & 0xFF); if (hex.length() == 1) { hex = '0' + hex; } sb.append(hex.toUpperCase()); } return sb.toString(); } public static String encryptToStr(String content, String password){ return bytesToHexString(encrypt(content,password)); } public static byte[] decrypt(String content, String keyWord) { return decrypt(hexStringToBytes(content), keyWord); } public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) { if (hexString.length() < 1) return null; byte[] result = new byte[hexString.length() / 2]; for (int i = 0; i < hexString.length() / 2; i++) { int high = Integer.parseInt(hexString.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16); int low = Integer.parseInt(hexString.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16); result[i] = (byte) (high * 16 + low); } return result; }}
public class TestMain { public void main(){ String content = “carl.zhao”; String Key = “http://www.csdn.net”;
//加密 String encryptResult = AesHelper.encryptToStr(content, Key); //解密 byte[] decryptResult = AesHelper.decrypt(encryptResult,Key); Assert.assertEquals(content, new String(decryptResult)); }}
输出结果： @@eac7cf4369966a656d1355939632cab1611696f7aed973b20f13e8a0e08f1b2ae51d24b41678e12267cd7d8e549674b0fef081fbc0557ec7a7f1eb37bf28e4645a0f6863dae03c2278ea668b03b50102@@
