AES アルゴリズムの正式名は、Advanced Encryption Standard です。個人情報の漏洩を防ぐことを主な役割とする代表的な「対称暗号アルゴリズム」です。
1. キー
平文の暗号化と復号化に同じキーを使用する必要があるため、このキーは AES アルゴリズムの暗号化と復号化の基礎となります。
AES は、128 ビット、192 ビット、256 ビットの 3 つのキー長をサポートします。
2.充填
AES アルゴリズムが平文を暗号化する場合、平文全体を 1 つの暗号文に暗号化するのではなく、平文を独立した平文ブロックに分割します。各平文ブロックの長さは 128 ビットです。つまり、各平文ブロックの長さは 16 ビットです。 (1 バイトあたり 8 ビット)。
塗りつぶしモード:
1. NoPadding:パディングは実行されませんが、プレーンテキストは 16 バイトの整数倍でなければなりません。
2. PKCS5Padding (デフォルト): 平文ブロックが 16 バイト (128 ビット) 未満の場合、対応する数の文字が平文ブロックの末尾に追加され、各バイトの値は不足している文字数と等しくなります。
たとえば、平文: {1,a,3,c,5,k,6,8,l,o}、6 バイトが欠落している場合、補数は {1,a,3,c,5,k,6 になります。 ,8 ,l,o, 6,6,6,6,6,6 }
3. ISO10126Padding: 平文ブロックが 16 バイト未満の場合、平文ブロックの末尾に対応するバイト数を追加します。最後の文字の値は欠落している単語の数に等しく、他の文字は乱数で埋められます。 。
たとえば、プレーン テキスト: {1,a,3,c,5,k,6,8,l,o}、6 バイトが不足している場合は、{ 1 ,a,3,c, 5 , k,6,8,l,o, 2,i,9,q,7,6 }。
3. モード
AES 暗号化アルゴリズムは、さまざまな動作モードを提供します。
1. ECB モード (デフォルト): 電子コードブック ブック モード
2. CBCモード：Cipher Block Chainingモード（Cipher Block Chaining）
3. CTRモード：電卓モード（カウンター）
4. CFBモード：Cipher FeedBackモード（Cipher FeedBack）
5. OFBモード：アウトプットフィードバックモード（Output FeedBack）
4. AES-CBC モードの暗号化と復号化
1. aes_activity.xml レイアウト:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
tools:context=".AesActivity">
<EditText
android:id="@+id/etData"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content" />
<Button
android:id="@+id/aesEncryption"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_gravity="center"
android:text="AES加密" />
<TextView
android:id="@+id/tvEncryption"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_margin="5dp"
android:gravity="center" />
<Button
android:id="@+id/aesDecrypt"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_gravity="center"
android:text="AES解密" />
<TextView
android:id="@+id/tvDecrypt"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_margin="5dp"
android:gravity="center" />
</LinearLayout>2. 暗号化および復号化コード:
AesUtils クラスを作成します。
public class AesUtils {
private static final String SHA1PRNG = "SHA1PRNG"; // SHA1PRNG 强随机种子算法
private static final String AES = "AES"; //AES 加密
private static final String CIPHERMODE = "AES/CBC/PKCS5Padding"; //AES算法/CBC模式/PKCS5Padding填充模式
/**
* 加密
*/
public static String encrypt(String key, String cleartext) {
if (TextUtils.isEmpty(cleartext)) {
return cleartext;
}
try {
byte[] result = encrypt(key, cleartext.getBytes());
return parseByte2HexStr(result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 加密
*/
public static byte[] encrypt(String key, byte[] clear) throws Exception {
byte[] raw = getRawKey(key.getBytes());
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHERMODE);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new
byte[cipher.getBlockSize()]));
byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
return encrypted;
}
/**
* 解密
*/
public static String decrypt(String key, String encrypted) {
if (TextUtils.isEmpty(encrypted)) {
return encrypted;
}
try {
byte[] enc = parseHexStr2Byte(encrypted);
byte[] result = decrypt(key, enc);
return new String(result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 解密
*/
public static byte[] decrypt(String key, byte[] encrypted) throws Exception {
byte[] raw = getRawKey(key.getBytes());
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHERMODE);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new
byte[cipher.getBlockSize()]));
byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
return decrypted;
}
/**
* 处理密钥
*/
@SuppressLint("DeletedProvider")
public static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(AES);
//for android
SecureRandom sr = null;
// 在4.2以上版本中，SecureRandom获取方式发生了改变
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 17) {
sr = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG, new CryptoProvider());
} else {
sr = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG);
}
sr.setSeed(seed);
kgen.init(128, sr); //128bits,192bits,256bits
//AES中128位密钥，加密轮次为10轮；192位密钥，加密轮次为12轮；256位密钥，加密轮次为14轮。
SecretKey skey = kgen.generateKey();
byte[] raw = skey.getEncoded();
return raw;
}
/**
* 将二进制转换成16进制
*/
public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1) {
hex = '0' + hex;
}
sb.append(hex.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
/**
* 将16进制转换为二进制
*/
public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
if (hexStr.length() < 1)
return null;
byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16);
int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2),
16);
result[i] = (byte) (high * 16 + low);
}
return result;
}
public static class CryptoProvider extends Provider {
public CryptoProvider() {
super("Crypto", 1.0, "HARMONY(SHA1 digest;SecureRandom;SHA1withDSA signature)");
put("SecureRandom.SHA1PRNG", "org.apache.harmony.security.provider.crypto.SHA1PRNG_SecureRandomImpl");
put("SecureRandom.SHA1PRNG ImplementedIn", "Software");
}
}
}3.AesActivity コード:
package com.example.myapplication;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.EditText;
import android.widget.TextView;
public class AesActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
//AES加密
private Button aesEncryption;
private TextView tvEncryption;
//AES解密
private Button aesDecrypt;
private TextView tvDecrypt;
//输入框
private EditText etData;
//加密解密的key
String key = "1234567890";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_aes);
initView();
}
private void initView() {
aesEncryption = findViewById(R.id.aesEncryption);
aesDecrypt = findViewById(R.id.aesDecrypt);
tvEncryption = findViewById(R.id.tvEncryption);
tvDecrypt = findViewById(R.id.tvDecrypt);
etData = findViewById(R.id.etData);
aesEncryption.setOnClickListener(this);
aesDecrypt.setOnClickListener(this);
}
@Override
public void onClick(View v) {
//要加密的字符串
String encryptData = etData.getText().toString();
switch (v.getId()) {
case R.id.aesEncryption://加密
tvEncryption.setText(AesUtils.encrypt(key, encryptData));
break;
case R.id.aesDecrypt://解密
tvDecrypt.setText(AesUtils.decrypt(key, tvEncryption.getText().toString()));
break;
default:
break;
}
}
}5. 結果グラフ
