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javaaes對稱加密

發布時間: 2023-06-02 13:53:24

java實現AES256位對稱加密演算法要替換什麼包才能實現

Java 是支持AES256的,不過需要下載Java Cryptography Extension (JCE) Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files from sun website, uncompress the file and local_policy.jar and US_export_policy.jar to your $JAVA_HOME\jre\lib\security

㈡ 如何使用java對密碼加密 加密方式aes

Java有相關的實現類:具體原理如下
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下:
(1)將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
(2)AddRoundKey變換:對狀態矩陣進行AddRoundKey變換,與膨脹後的密鑰進行異或操作(密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論)。
(3)10輪循環:AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪子加密過程包括4種不同的變換,而最後一輪只有3種變換,前9輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● MixColumns變換:MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下:
● SubBytes變換:SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換;
● ShiftRows變換:ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位;
● AddRoundKey變換:AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作;
(4)經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。

在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的膨脹後的密鑰,這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
三.AES的分組過程
對於任意長度的明文,AES首先對其進行分組,分組的方法與DES相同,即對長度不足的明文分組後面補充0即可,只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特,192比特和256比特三種標准,其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中,在下面的介紹中,我們將以128位密鑰為例。
四.狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣,所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State,State中的元素記為Sij,表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊,第一塊記為「塊0」,第二塊記為「塊1」,依此類推,最後一塊記為「塊15」,然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中,將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。

塊0

塊4

塊8

塊12

塊1

塊5

塊9

塊13

塊2

塊6

塊10

塊14

塊3

塊7

塊11

塊15

圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五.AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後,首先要進行AddRoundKey變換,AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算,如下所示。

其中,c表示列數,數組W為膨脹後的密鑰,round為加密輪數,Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。

圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六.10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中,每一輪要經過4種不同的變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換,而最後一輪只有3種變換,即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過,下面分別討論餘下的三種變換。
1.SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換,它由以下兩個步驟組成:
(1)在GF(28)域,求乘法的逆運算,即對於α∈GF(28)求β∈GF(28),使αβ =βα = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)。
(2)在GF(28)域做變換,變換使用矩陣乘法,如下所示:

由於所有的運算都在GF(28)域上進行,所以最後的結果都在GF(28)上。若g∈GF(28)是GF(28)的本原元素,則對於α∈GF(28),α≠0,則存在
β ∈ GF(28),使得:
β = gαmod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
由於g255 = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
所以g255-α = β-1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
根據SubBytes變換演算法,可以得出SubBytes的置換表,如表2-2-1所示,這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下:狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換,每個元素為8比特,前4比特決定了行號,後4比特決定了列號,例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表

它的變換過程如圖2-2-3所示。

圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎,其中包括GF(2)域上的多項式、GF(28)域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等,有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2.ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單,狀態矩陣的第1行不發生改變,第2行循環左移1位元組,第3行循環左移2位元組,第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。

圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3.MixColumns變換
在MixColumns變換中,狀態矩陣的列看作是域GF(28)的多項式,模(x4+1)乘以c(x)的結果:
c(x)=(03)x3+(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示,依此類推。c(x)與x4+1互質,故存在逆:
d(x)=(0B)x3+(0D)x2+(0G)x+(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4+1)。
設有:

它的過程如圖2-2-5所示。

圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七.密鑰膨脹
在AES演算法中,AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰,膨脹後的密鑰記為子密鑰,原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字(每個字為32位)的子密鑰,這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用,一次AddRoundKey使用4個字(128位)的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的(一個字由4個位元組組成,即32比特)。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰,我們將這44個密鑰保存在一個字數組中,記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份,存放在一個位元組的數組:Key[0],Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中,Rcon是一個10個字的數組,在數組中保存著演算法定義的常數,分別為:
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外,在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord,下面對這兩個操作做說明:
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位,即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒,即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中,B』i = SubBytes(Bi),i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下:

八.解密過程
AES的加密和解密過程並不相同,首先密文按128位分組,分組方法和加密時的分組方法相同,然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程,它也由10輪循環組成,每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換;
這個過程可以描述為如下代碼片段所示:

九.InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程,十分簡單,指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。

圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十.InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換,利用AES的S盒的逆作位元組置換,表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表

十一.InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似,每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立:
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法:

十二.AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣,都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。

㈢ java實現aes加密或者解密,不用工具包的怎麼做

importjava.security.InvalidKeyException;
importjava.security.Key;
importjava.security.NoSuchAlgorithmException;

importjavax.crypto.*;
importjavax.crypto.spec.*;

/**
*
*@authorwchun
*
*AES128演算法,加密模式為ECB,填充模式為pkcs7(實際就是pkcs5)
*
*
*/
publicclassAES{

staticfinalStringalgorithmStr="AES/ECB/PKCS5Padding";

;

staticprivateCiphercipher;

staticbooleanisInited=false;

//初始化
staticprivatevoidinit()
{

//初始化keyGen
try{
keyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");
}catch(NoSuchAlgorithmExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
keyGen.init(128);

//初始化cipher
try{
cipher=Cipher.getInstance(algorithmStr);
}catch(NoSuchAlgorithmExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}catch(NoSuchPaddingExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}

isInited=true;
}

publicstaticbyte[]GenKey()
{
if(!isInited)//如果沒有初始化過,則初始化
{
init();
}
returnkeyGen.generateKey().getEncoded();
}

publicstaticbyte[]Encrypt(byte[]content,byte[]keyBytes)
{
byte[]encryptedText=null;

if(!isInited)//為初始化
{
init();
}

Keykey=newSecretKeySpec(keyBytes,"AES");

try{
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
}catch(InvalidKeyExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}

try{
encryptedText=cipher.doFinal(content);
}catch(IllegalBlockSizeExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}catch(BadPaddingExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}

returnencryptedText;
}

//解密為byte[]
publicstaticbyte[]DecryptToBytes(byte[]content,byte[]keyBytes)
{
byte[]originBytes=null;
if(!isInited)
{
init();
}

Keykey=newSecretKeySpec(keyBytes,"AES");

try{
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
}catch(InvalidKeyExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}

//解密
try{
originBytes=cipher.doFinal(content);
}catch(IllegalBlockSizeExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}catch(BadPaddingExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}

returnoriginBytes;
}
}

㈣ java中實現aes加密時提示提示provider不能驗證,因為一個jar包has unsigned entries

這個問題解決了嗎???同樣的問題

㈤ java 對稱加密,不固定長度加密成固定長度密文

你好:
剛剛幫你查了下,所有的帖子,項目例子表示:
目前了解的經典加密(如對稱加密DES,AES,非對稱加密RSA)雖然可逆,但結果長度都是不定的,除非是 固定長度字元串轉固定長度密文

㈥ java如何用Aes加密和解密

你解密的key必須是加密的key啊
你看看,你解密的時候又KeyGenerator.getInstance("AES").generateKey();這是重新搞了一個key啊,當然解不出來了
我估計你這代碼人家原先是寫在一起的吧,加密完了再直接解密給你看,人家只generateKey一次,自然很順利,你分成了兩個例子,居然分別generateKey,自然失敗

㈦ Java實現AES256位對稱加密演算法要替換什麼包才能實現

需要下載對應版本的Java Cryptography Extension (JCE),替換JDK安裝目錄\jre\lib\security下的local_policy.jar和US_export_policy.jar,如果獨立JRE的話也是覆蓋相同路徑的文件。
JDK8對應的JCE在 http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce8-download-2133166.html
可以參考我的文章 http://boytnt.blog.51cto.com/966121/1860309

㈧ 關於Java的AES加密問題

使用AES加密時,當密鑰大於128時,代碼會拋出java.security.InvalidKeyException: Illegal key size or default parameters

Illegal key size or default parameters是指密鑰長度是受限制的,java運行時環境讀到的是受限的policy文件。文件位於${java_home}/jre/lib/security

這種限制是因為美國對軟體出口的控制。

解決辦法:
去掉這種限制需要下載Java Cryptography Extension (JCE) Unlimited Strength Jurisdiction Policy Files.網址如下。

下載包的readme.txt 有安裝說明。就是替換${java_home}/jre/lib/security/ 下面的local_policy.jar和US_export_policy.jar
jdk 5: http://www.oracle.com/technetwork/java/javasebusiness/downloads/java-archive-downloads-java-plat-419418.html#jce_policy-1.5.0-oth-JPR

㈨ java編程一個AES加密txt文件的程序,其中AES解密文件的方法出錯,求大神搭救

你是對文件內容加的密,應該和文件類型無關把。如果用的是
AES演算法加的密的話,初始化的時候就會寫到
keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
//生成密鑰
deskey = keygen.generateKey();
//生成Cipher對象,指定其支持的DES演算法
c = Cipher.getInstance("AES");
加密和解密的過程幾乎是一樣的,AES是對稱加密方式,你看看加密和解密方法里的有沒有寫錯的地方。

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