【数据加密】AES加密和解密安卓篇（一）

1.什么是AES？

        高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），在密码学中又称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。

AES加密过程是在一个4×4的 字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“状态（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：

1. 1.AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次轮秘钥（round key）做XOR运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。

1. 2.SubBytes — 通过个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。

1. 3.ShiftRows — 将矩阵中的每个横列进行循环式移位。
2. 4.MixColumns — 为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的四个字节。

最后一个加密循环中省略MixColumns步骤，而以另一个AddRoundKey取代。

效果图如下：

              

下面是操作类AESTools 

package yyc.com.htmltextview.AES;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AesTools {

    private static final String CipherMode = "AES/ECB/PKCS5Padding";

    // 创建密钥
    private static SecretKeySpec createKey(String password) {
        byte[] data = null;  //
        if (password == null) {
            password = "";
        }
        StringBuffer sb = new StringBuffer(32);
        sb.append(password);
        while (sb.length() < 32) {
            sb.append("0");
        }
        if (sb.length() > 32) {
            sb.setLength(32);
        }

        try {
            data = sb.toString().getBytes("UTF-8");//转成UTF-8型编码
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return new SecretKeySpec(data, "AES");
    }



    public static byte[] encrypt(byte[] content, String password) {
        try {


            //  加密字节数据
            SecretKeySpec key = createKey(password);
            System.out.println(key);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CipherMode);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    //  加密
    public static String encrypt(String content, String password) {
        byte[] data = null;
        try {
            data = content.getBytes("UTF-8");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        data = encrypt(data, password);
        String result = byte2hex(data);
        return result;//获得16进制数据
    }


    //  解密字节数组
    public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
        try {
            SecretKeySpec key = createKey(password);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CipherMode);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
            //选择  类型
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    ///** 解密16进制的字符串为字符串 **/
    public static String decrypt(String content, String password) {
        byte[] data = null;
        try {
            data = hex2byte(content);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        data = decrypt(data, password);
        if (data == null)
            return null;
        String result = null;
        try {
            result = new String(data, "UTF-8");//16进制结果
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }


    // /** 字节数组转成16进制字符串 **/
    public static String byte2hex(byte[] b) { // 一个字节的数，
        StringBuffer sb = new StringBuffer(b.length * 2);
        String tmp = "";
        for (int n = 0; n < b.length; n++) {//开始转化
            // 整数转成十六进制表示
            tmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
            if (tmp.length() == 1) {
                sb.append("0");
            }
            sb.append(tmp);
        }
        return sb.toString().toUpperCase(); // 转成大写
    }

    // 将hex字符串转换成字节数组
    private static byte[] hex2byte(String inputString) {
        if (inputString == null || inputString.length() < 2) {
            return new byte[0];
        }
        inputString = inputString.toLowerCase();
        int l = inputString.length() / 2;
        byte[] result = new byte[l];
        for (int i = 0; i < l; ++i) {
            String tmp = inputString.substring(2 * i, 2 * i + 2);
            result[i] = (byte) (Integer.parseInt(tmp, 16) & 0xFF);
        }
        return result;
    }
}

基本可以知道利用密钥对明文字符进行移位和替换操作