Android数据加密之Aes加密

前言：

项目中除了登陆，支付等接口采用rsa非对称加密，之外的采用aes对称加密，今天我们来认识一下aes加密。

什么是aes加密？

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。

接下来我们来实际看下具体怎么实现：

对于AesUtils类常量简介：

    private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";
    private  static final String CBC_PKCS5_PADDING = "AES/CBC/PKCS5Padding";//AES是加密方式 CBC是工作模式 PKCS5Padding是填充模式
    private  static final String AES = "AES";//AES 加密
    private  static final String  SHA1PRNG="SHA1PRNG";//// SHA1PRNG 强随机种子算法, 要区别4.2以上版本的调用方法

如何生成一个随机Key？

    /*
     * 生成随机数，可以当做动态的密钥 加密和解密的密钥必须一致，不然将不能解密
     */
    public static String generateKey() {
        try {
            SecureRandom localSecureRandom = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG);
            byte[] bytes_key = new byte[20];
            localSecureRandom.nextBytes(bytes_key);
            String str_key = toHex(bytes_key);
            return str_key;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

Aes密钥处理

    // 对密钥进行处理
    private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance(AES);
        //for android
        SecureRandom sr = null;
        // 在4.2以上版本中，SecureRandom获取方式发生了改变
        if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= 17) {
            sr = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG, "Crypto");
        } else {
            sr = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG);
        }
        // for Java
        // secureRandom = SecureRandom.getInstance(SHA1PRNG);
        sr.setSeed(seed);
        kgen.init(128, sr); //256 bits or 128 bits,192bits
        //AES中128位密钥版本有10个加密循环，192比特密钥版本有12个加密循环，256比特密钥版本则有14个加密循环。
        SecretKey skey = kgen.generateKey();
        byte[] raw = skey.getEncoded();
        return raw;
    }

Aes加密过程

 /*
     * 加密
     */
    public static String encrypt(String key, String cleartext) {
        if (TextUtils.isEmpty(cleartext)) {
            return cleartext;
        }
        try {
            byte[] result = encrypt(key, cleartext.getBytes());
            return Base64Encoder.encode(result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /*
    * 加密
    */
    private static byte[] encrypt(String key, byte[] clear) throws Exception {
        byte[] raw = getRawKey(key.getBytes());
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CBC_PKCS5_PADDING);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new byte[cipher.getBlockSize()]));
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(clear);
        return encrypted;
    }

Aes解密过程

    /*
     * 解密
     */
    public static String decrypt(String key, String encrypted) {
        if (TextUtils.isEmpty(encrypted)) {
            return encrypted;
        }
        try {
            byte[] enc = Base64Decoder.decodeToBytes(encrypted);
            byte[] result = decrypt(key, enc);
            return new String(result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /*
     * 解密
     */
    private static byte[] decrypt(String key, byte[] encrypted) throws Exception {
        byte[] raw = getRawKey(key.getBytes());
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CBC_PKCS5_PADDING);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, new IvParameterSpec(new byte[cipher.getBlockSize()]));
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
        return decrypted;
    }

二进制转字符

 //二进制转字符
    public static String toHex(byte[] buf) {
        if (buf == null)
            return "";
        StringBuffer result = new StringBuffer(2 * buf.length);
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            appendHex(result, buf[i]);
        }
        return result.toString();
    }

    private static void appendHex(StringBuffer sb, byte b) {
        sb.append(HEX.charAt((b >> 4) & 0x0f)).append(HEX.charAt(b & 0x0f));
    }

测试程序：

  List<Person> personList = new ArrayList<>();
        int testMaxCount = 1000;//测试的最大数据条数
        //添加测试数据
        for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
            Person person = new Person();
            person.setAge(i);
            person.setName(String.valueOf(i));
            personList.add(person);
        }
        //FastJson生成json数据
        String jsonData = JsonUtils.objectToJsonForFastJson(personList);
        Log.e("MainActivity", "AES加密前json数据 ---->" + jsonData);
        Log.e("MainActivity", "AES加密前json数据长度 ---->" + jsonData.length());

        //生成一个动态key
        String secretKey = AesUtils.generateKey();
        Log.e("MainActivity", "AES动态secretKey ---->" + secretKey);

        //AES加密
        long start = System.currentTimeMillis();
        String encryStr = AesUtils.encrypt(secretKey, jsonData);
        long end = System.currentTimeMillis();
        Log.e("MainActivity", "AES加密耗时 cost time---->" + (end - start));
        Log.e("MainActivity", "AES加密后json数据 ---->" + encryStr);
        Log.e("MainActivity", "AES加密后json数据长度 ---->" + encryStr.length());

        //AES解密
        start = System.currentTimeMillis();
        String decryStr = AesUtils.decrypt(secretKey, encryStr);
        end = System.currentTimeMillis();
        Log.e("MainActivity", "AES解密耗时 cost time---->" + (end - start));
        Log.e("MainActivity", "AES解密后json数据 ---->" + decryStr);

运行耗时：

数据前后变化：

由此可见对称Aes效率还是比较高的