常用对称加密算法之AES算法-CBC模式

这个需求很简单就是存储数据库密码，因为链接数据库的需要用到，加密就必须要用对称加密算法，于是简单调研了一下对称加密算法，经过对比最后选择了AES算法-CBC模式

怎么理解对称加密

加密：接收秘钥key和明文，然后输出密文。
解密：通过key解密密文，得到明文

例： 加密 123 =》AES( 123 + key ) =》@#$ 解密 @#$ =》AES( key + @#$ ) =》123

对比

这里简单对我了解过的对称加密算法做个比较

1、DES（Data Encryption Standard）：对称算法，数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；
2、IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使用 128位密钥提供非常强的安全性；
3、AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael算法；

密钥长度直接决定加密强度，DES算法由于密钥过短，可以在短时间内被暴力破解，所以现在已经不安全了。

算法选择

既然要使用对称加密算法，那么就必须要考虑两点，安全性和性能，那么针对上面三种算法，显而易见的AES的CBC模式是不二之选

代码demo实现

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.xml.bind.DatatypeConverter;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.SecureRandom;

public class SecretUtil {
    //这里需要设置你的32位字节密钥
    public static final String ENCRYPT_OR_DECRYPT_KEY = "1234567890abcdef1234567890abcdef";
    // 256位密钥 = 32 bytes Key:
    //CBC模式是安全性较高的AES加密模式，它需要一个随机数作为IV参数，这样对于同一份明文，每次生成的密文都不同
    public static final byte[] BYTES_KEY = ENCRYPT_OR_DECRYPT_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
    public static final String INSTANCE = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    public static final String AES = "AES";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String password = "你来打我呀！";
        String encryptStr1 = encrypt(password);
        System.out.println("第一次加密:" + encryptStr1);
        String decryptStr1 = decrypt(encryptStr1);
        System.out.println("第一次解密:" + decryptStr1);

        String encryptStr2 = encrypt(password);
        System.out.println("我每次加密都不一样：" + encryptStr2);
        String decryptStr2 = decrypt(encryptStr1);
        System.out.println("但我每次都能得到你:" + decryptStr2);
    }

    // 加密
    public static String encrypt(String password) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(INSTANCE);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(BYTES_KEY, AES);
        // CBC模式需要生成一个16 bytes的initialization vector
        SecureRandom sr = SecureRandom.getInstanceStrong();
        byte[] iv = sr.generateSeed(16);
        IvParameterSpec ivps = new IvParameterSpec(iv);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivps);
        byte[] data = cipher.doFinal(password.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        // IV不需要保密，把IV和密文一起返回
        return DatatypeConverter.printBase64Binary(join(iv, data));
    }

    // 解密
    public static String decrypt(String password) throws Exception {
        byte[] iv = new byte[16];
        byte[] input = DatatypeConverter.parseBase64Binary(password);
        byte[] data = new byte[input.length - 16];
        // 把password分割成IV和密文
        System.arraycopy(input, 0, iv, 0, 16);
        System.arraycopy(input, 16, data, 0, data.length);
        // 解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(INSTANCE);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(BYTES_KEY, AES);
        IvParameterSpec ivps = new IvParameterSpec(iv);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivps);
        return new String(cipher.doFinal(data), StandardCharsets.UTF_8);
    }

    public static byte[] join(byte[] bs1, byte[] bs2) {
        byte[] r = new byte[bs1.length + bs2.length];
        System.arraycopy(bs1, 0, r, 0, bs1.length);
        System.arraycopy(bs2, 0, r, bs1.length, bs2.length);
        return r;
    }
}

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输出验证：

好了，对称加密算法之AES算法-CBC模式的简单应用就介绍到这里

参考文章：廖雪峰的官方网站-对称加密算法