一、AES介绍
AES（Advanced Encryption Standard），中文名称高级加密标准。
AES是开发中常用的加密算法之一。然而由于前后端开发使用的语言不统一，导致经常出现前端加密而后端不能解密的情况出现。然而无论什么语言系统，AES 的算法总是相同的， 因此导致结果不一致的原因在于 加密设置的参数不一致 。于是先来看看在两个平台使用AES加密时需要统一的几个参数。
- 密钥长度（Key Size）
- 加密模式（Cipher Mode）
- 填充方式（Padding）
- 初始向量（Initialization Vector）
密钥长度
AES算法下，key 的长度有三种：128、192 和 256 bits。由于历史原因，JDK 默认只支持不大于 128 bits 的密钥，而 128 bits 的 key 已能够满足商用安全需求。因此本例先使用AES-128。（Java 使用大于 128 bits 的 key 方法在文末提及）
加密模式
AES属于块加密（Block Cipher），块加密中有CBC、ECB、CTR、OFB、CFB等几种工作模式。本例统一使用CBC模式。
填充方式
由于块加密只能对特定长度的数据块进行加密，因此CBC、ECB模式需要在最后一数据块加密前进行数据填充。（CFB，OFB和CTR模式由于与key进行加密操作的是上一块加密后的密文，因此不需要对最后一段明文进行填充）
在iOS SDK中提供了PKCS7Padding，而JDK则提供了PKCS5Padding。原则上PKCS5Padding限制了填充的Block Size为8 bytes，而Java实际上当块大于该值时，其PKCS5Padding与PKCS7Padding是相等的：每需要填充χ个字节，填充的值就是χ。
初始向量
使用除ECB以外的其他加密模式均需要传入一个初始向量，其大小与Block Size相等（AES的Block Size为128 bits），而两个平台的API文档均指明当不传入初始向量时，系统将默认使用一个全0的初始向量。
有了上述的基础之后，可以开始分别在两个平台进行实现了。
二、AES工具类
（一）AES工具类
public class AESCipher {
private static final String IV_STRING = "16-Bytes--String";
/**
* 加密方法
*/
public static String encryptAES(String content, String key)
throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException, UnsupportedEncodingException,
InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
byte[] byteContent = content.getBytes("UTF-8");
// 注意，为了能与 iOS 统一
// 这里的 key 不可以使用 KeyGenerator、SecureRandom、SecretKey 生成
byte[] enCodeFormat = key.getBytes();
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);
// 指定加密的算法、工作模式和填充方式
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(byteContent);
//低版本可用
String encodedString = Base64.encodeToString(encryptedBytes, Base64.DEFAULT);
// 同样对加密后数据进行 base64 编码(需要minSdkVersion 26)
// Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();
// return encoder.encodeToString(encryptedBytes);
return encodedString;
}
/**
* 减密方法
*/
public static String decryptAES(String content, String key)
throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException,
NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
//低版本可用
byte[] encryptedBytes = Base64.decode(content,Base64.DEFAULT);
// base64 解码(需要minSdkVersion 26)
// Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
// byte[] encryptedBytes = decoder.decode(content);
byte[] enCodeFormat = key.getBytes();
SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, ivParameterSpec);
byte[] result = cipher.doFinal(encryptedBytes);
return new String(result, "UTF-8");
}
}（二）AES工具类(需要minSdkVersion 26)
public class AESCipher {
private static final String IV_STRING = "A-16-Byte-String";//先在类中定义一个初始向量，需要与 iOS 端的统一
private static final String charset = "UTF-8";
public static String aesEncryptString(String content, String key) throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
byte[] contentBytes = content.getBytes(charset);
byte[] keyBytes = key.getBytes(charset);
byte[] encryptedBytes = aesEncryptBytes(contentBytes, keyBytes);
Encoder encoder = Base64.getEncoder();
return encoder.encodeToString(encryptedBytes);
}
public static String aesDecryptString(String content, String key) throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
Decoder decoder = Base64.getDecoder();
byte[] encryptedBytes = decoder.decode(content);
byte[] keyBytes = key.getBytes(charset);
byte[] decryptedBytes = aesDecryptBytes(encryptedBytes, keyBytes);
return new String(decryptedBytes, charset);
}
public static byte[] aesEncryptBytes(byte[] contentBytes, byte[] keyBytes) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
return cipherOperation(contentBytes, keyBytes, Cipher.ENCRYPT_MODE);
}
public static byte[] aesDecryptBytes(byte[] contentBytes, byte[] keyBytes) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, UnsupportedEncodingException {
return cipherOperation(contentBytes, keyBytes, Cipher.DECRYPT_MODE);
}
private static byte[] cipherOperation(byte[] contentBytes, byte[] keyBytes, int mode) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
byte[] initParam = IV_STRING.getBytes(charset);
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(mode, secretKey, ivParameterSpec);
return cipher.doFinal(contentBytes);
}
}注意:
1.以上实现的是 AES-128，因此方法传入的 key 需为长度为 16 的字符串；
2.gradle中的sdk版本必须是26以上的，才提供Encoder类和Base64.getDecoder()方法。
我app的gradle文件是这样的，可以比照一下：apply plugin: 'com.android.application'
android {
compileSdkVersion 28
defaultConfig {
applicationId "com.wwy.test.aes_testdemo"
minSdkVersion 26
targetSdkVersion 28
versionCode 1
versionName "1.0"
testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
}
buildTypes {
release {
minifyEnabled false
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
}
}
}
dependencies {
implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
testImplementation 'junit:junit:4.12'
androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'
}
三、工具类二的使用方法：
首先和其他端要约定好秘钥key值，然后全局声明改变量key，调用
AESCipher.aesEncryptString(formerText, key);即可进行加密，返回的是加密后的Base 64字符串，AESCipher.aesDecryptString(laterText, key) ;即可进行减密，返回原来的初始字符串。
具体AES的加解密方法和Demo，参见这里：https://github.com/Herbert8/AES4ObjC-Java-JavaScript。