package com.armatura.biomodule.util; import android.util.Base64; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.security.MessageDigest; public class AESUtil { private static final String AES_CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding"; private static final int IV_LENGTH = 16; // AES块大小固定为16字节 /** * AES加密 * @param key 密钥字符串 * @param data 待加密数据 * @return Base64编码的加密结果 */ public static String encrypt(String key, String data) throws Exception { // 生成密钥（自动处理密钥长度） SecretKeySpec secretKey = generateKey(key); // 生成随机IV byte[] iv = new byte[IV_LENGTH]; // if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.O) { // SecureRandom.getInstanceStrong().nextBytes(iv); // } else { // new SecureRandom().nextBytes(iv); // } IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv); // 初始化加密器 Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_CIPHER_ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, ivSpec); // 加密数据 byte[] encrypted = cipher.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); // 合并IV和密文（IV+密文） // byte[] combined = new byte[iv.length + encrypted.length]; // System.arraycopy(iv, 0, combined, 0, iv.length); // System.arraycopy(encrypted, 0, combined, iv.length, encrypted.length); return Base64.encodeToString(encrypted, Base64.URL_SAFE); } /** * AES解密 * @param key 密钥字符串 * @param encryptedData Base64编码的加密数据 */ public static String decrypt(String key, String encryptedData) throws Exception { // 解码Base64 byte[] combined = Base64.decode(encryptedData, Base64.URL_SAFE); // 分离IV和密文 // byte[] iv = new byte[IV_LENGTH]; // byte[] ciphertext = new byte[combined.length - IV_LENGTH]; // System.arraycopy

<think>好的，我需要帮助用户实现Java中使用AES加密和解密，具体是CBC模式、PKCS5Padding填充，并且使用Base64编码。首先，我得回顾一下AES的基本知识。AES是一种对称加密算法，支持不同的模式和填充方式。用户提到的CBC模式需要初始化向量（IV），而PKCS5Padding是常用的填充方式，Base64用于编码二进制数据为字符串，方便传输。 接下来，我需要考虑Java中的实现步骤。首先，生成一个AES密钥。Java的KeyGenerator类可以用于生成密钥。然后，需要配置Cipher实例，指定算法为AES/CBC/PKCS5Padding。这里要注意，CBC模式需要IV，而每次加密时应该生成随机的IV，并将其与加密后的数据一起传输，以便解密时使用。 另外，Base64编码在Java 8及以上版本中有内置的java.util.Base64类，可以方便地进行编码和解码。在加密时，IV需要和加密后的数据一起保存，通常的做法是将IV放在密文前面，因为IV不需要保密，但必须是随机的且每次加密都不同。 还要处理异常情况，比如无效的密钥、无效的算法参数等。需要确保密钥长度符合AES的要求（128、192或256位），但通常使用128位，因为更高位可能需要安装无限强度策略文件。 现在，参考用户提供的引用内容，引用[2]提到实现与OpenSSL兼容的加密解密，这可能涉及到IV的处理方式。引用[5]提到在CBC模式下数据需要填充到16字节边界，这由PKCS5Padding自动处理，所以在代码中不需要手动填充。 可能的问题点包括：正确配置Cipher实例的参数，特别是IV的生成和传递。在加密时，生成IV并作为参数传递给Cipher.init，然后将IV和密文拼接。解密时，从密文中提取IV，并重新初始化Cipher进行解密。 最后，编写示例代码，包括生成密钥、加密和解密方法，并处理Base64编码。需要确保代码的兼容性和正确性，比如使用UTF-8编码处理字符串，正确拼接IV和密文等。 测试代码时，需要注意密钥的管理，比如密钥应该安全存储，不能硬编码在代码中。不过示例中可能为了演示方便，直接生成密钥。实际应用中可能需要从安全的地方获取密钥。 总结步骤：生成密钥，加密时生成随机IV，使用CBC和PKCS5Padding加密数据，将IV和密文拼接后进行Base64编码。解密时分离IV和密文，重新初始化Cipher进行解密，并解码Base64。</think>### Java实现AES加密解密（CBC模式 + PKCS5Padding + Base64） #### 1. 生成AES密钥 Java中可通过`KeyGenerator`生成符合AES规范的密钥： ```java import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; public static SecretKey generateAESKey() throws Exception { KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES"); keyGen.init(128); // 密钥长度（128/192/256位） return keyGen.generateKey(); } ``` #### 2. 加密实现 加密流程需包含以下步骤： 1. 生成随机初始化向量（IV） 2. 配置`Cipher`为加密模式 3. 拼接IV与密文，便于传输 ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import java.util.Base64; public static String encrypt(String plaintext, SecretKey key) throws Exception { byte[] ivBytes = new byte[16]; SecureRandom random = new SecureRandom(); random.nextBytes(ivBytes); // 生成随机IV IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivBytes); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, iv); byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); // 拼接IV + 密文 → Base64编码 byte[] combined = new byte[ivBytes.length + ciphertext.length]; System.arraycopy(ivBytes, 0, combined, 0, ivBytes.length); System.arraycopy(ciphertext, 0, combined, ivBytes.length, ciphertext.length); return Base64.getEncoder().encodeToString(combined); } ``` #### 3. 解密实现 解密时需从Base64数据中分离IV和密文： ```java public static String decrypt(String encryptedBase64, SecretKey key) throws Exception { byte[] combined = Base64.getDecoder().decode(encryptedBase64); byte[] ivBytes = Arrays.copyOfRange(combined, 0, 16); // 提取前16字节作为IV byte[] ciphertext = Arrays.copyOfRange(combined, 16, combined.length); IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivBytes); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, iv); byte[] plaintext = cipher.doFinal(ciphertext); return new String(plaintext, StandardCharsets.UTF_8); } ``` #### 4. 完整调用示例 ```java public static void main(String[] args) throws Exception { SecretKey key = generateAESKey(); String original = "Hello, AES! 你好，加密世界！"; String encrypted = encrypt(original, key); System.out.println("加密结果: " + encrypted); String decrypted = decrypt(encrypted, key); System.out.println("解密结果: " + decrypted); } ``` #### 关键注意事项 1. **密钥管理**：密钥需通过安全方式存储（如密钥库），避免硬编码[^2] 2. **IV重要性**：CBC模式必须使用随机且唯一的IV，否则可能导致安全漏洞[^4] 3. **编码统一**：字符串与字节转换需明确指定字符集（如UTF-8）[^5] 4. **异常处理**：需捕获`InvalidKeyException`、`BadPaddingException`等异常