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AES数据加密传输详解编程语言

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问题：当数据调用没有使用https加密时，app被抓包，接口暴露，此时可能导致被刷等安全问题

解决：1. 使用https传输

　　　2. 在进行数据传输时进行手动加密（app端和后端定义统一的加密方式），这里采用普遍使用的AES+Base64加密

　　　　（注：AES加密方式中，生成安全随机数序列的加密方式，会导致java和安卓联调时出现无法解密的问题，文末会说）

加密后预期结果：

　　AES数据加密传输详解编程语言

新建工具类并测试：

package com.demo.utils; 
 
 
import javax.crypto.*; 
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; 
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; 
import java.io.UnsupportedEncodingException; 
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException; 
import java.security.InvalidKeyException; 
import java.security.NoSuchAlgorithmException; 
import java.security.SecureRandom; 
 
public class AESUtil { 
 
//    private static final String SECRET_KEY = "51f14cbda893c2bc13826c2c1a0c88aa";//32位小写 
    private static final String SECRET_KEY = "a893c2bc13826c2c";//目前jdk版本只支持16位秘钥（32位的需添加jar包）前后端统一的秘钥 
    private static String ivParameter = "ceshiceshi111111";//偏移量    前后端统一的偏移量// 加密 
    public static String encrypt(String content) { 
        if (content == null || content.replaceAll(" ", "").equals("")) { 
            return ""; 
        } 
        try { 
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");// 创建密码器 
            byte[] raw = SECRET_KEY.getBytes(); 
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");// 转换为AES专用密钥 
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());// 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度 
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);// 初始化为加密模式的密码器 
            byte[] byteRresult = cipher.doFinal(content.getBytes("utf-8"));// 加密 
            return new StringBuilder(Base64.encode(byteRresult)).reverse().toString();//进行base64编码，并倒序转换 
        } catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException | NoSuchPaddingException 
                | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) { 
            return ""; 
        } catch (UnsupportedEncodingException | InvalidAlgorithmParameterException e) { 
            e.printStackTrace(); 
            return ""; 
        } 
    } 
 
    // 解密 
    public static String decrypt(String content) { 
        if (content == null || content.replaceAll(" ", "").equals("")) { 
            return ""; 
        } 
        try { 
            byte[] byteRresult = Base64.decode(new StringBuilder(content).reverse().toString());//倒序转换并base64解码 
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");// 创建密码器 
            byte[] raw = SECRET_KEY.getBytes(); 
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");// 转换为AES专用密钥 
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());// 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度 
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);// 初始化为加密模式的密码器 
            byte[] result = cipher.doFinal(byteRresult);// 解密 
            return new String(result); 
        } catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException | NoSuchPaddingException 
                | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) { 
            return ""; 
        } catch (InvalidAlgorithmParameterException e) { 
            e.printStackTrace(); 
            return ""; 
        } 
    } 
     
    public static void main(String[] args) { 
        String content = "程序默认没有bug"; 
        System.out.println("加密之前：" + content); 
 
        // 加密 
        String jiami = AESUtil.encrypt(content); 
        System.out.println("加密后的内容：" + jiami); 
 
        // 解密 
        String jiemi = AESUtil.decrypt(jiami); 
        System.out.println("解密后的内容：" + jiemi); 
 
    } 
 
}

 

java中Base64的加密工具封装：

package com.mobile.utils; 
 
import java.io.ByteArrayOutputStream; 
import java.io.IOException; 
import java.io.OutputStream; 
import java.io.UnsupportedEncodingException; 
 
/** 
 * Created by Administrator on 2017/10/25. 
 */ 
public class Base64 { 
    private static final char[] legalChars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/".toCharArray(); 
 
    public static String encode(byte[] data) { 
        int start = 0; 
        int len = data.length; 
        StringBuffer buf = new StringBuffer(data.length * 3 / 2); 
 
        int end = len - 3; 
        int i = start; 
        int n = 0; 
 
        while (i <= end) { 
            int d = ((((int) data[i]) & 0x0ff) << 16) | ((((int) data[i + 1]) & 0x0ff) << 8) | (((int) data[i + 2]) & 0x0ff); 
 
            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]); 
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]); 
            buf.append(legalChars[(d >> 6) & 63]); 
            buf.append(legalChars[d & 63]); 
 
            i += 3; 
 
            if (n++ >= 14) { 
                n = 0; 
                buf.append(" "); 
            } 
        } 
 
        if (i == start + len - 2) { 
            int d = ((((int) data[i]) & 0x0ff) << 16) | ((((int) data[i + 1]) & 255) << 8); 
 
            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]); 
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]); 
            buf.append(legalChars[(d >> 6) & 63]); 
            buf.append("="); 
        } else if (i == start + len - 1) { 
            int d = (((int) data[i]) & 0x0ff) << 16; 
 
            buf.append(legalChars[(d >> 18) & 63]); 
            buf.append(legalChars[(d >> 12) & 63]); 
            buf.append("=="); 
        } 
 
        return buf.toString(); 
    } 
 
    private static int decode(char c) { 
        if (c >= 'A' && c <= 'Z') 
            return ((int) c) - 65; 
        else if (c >= 'a' && c <= 'z') 
            return ((int) c) - 97 + 26; 
        else if (c >= '0' && c <= '9') 
            return ((int) c) - 48 + 26 + 26; 
        else 
            switch (c) { 
                case '+': 
                    return 62; 
                case '/': 
                    return 63; 
                case '=': 
                    return 0; 
                default: 
                    throw new RuntimeException("unexpected code: " + c); 
            } 
    } 
 
    /** 
     * Decodes the given Base64 encoded String to a new byte array. The byte array holding the decoded data is returned. 
     */ 
 
    public static byte[] decode(String s) { 
 
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); 
        try { 
            decode(s, bos); 
        } catch (IOException e) { 
            throw new RuntimeException(); 
        } 
        byte[] decodedBytes = bos.toByteArray(); 
        try { 
            bos.close(); 
            bos = null; 
        } catch (IOException ex) { 
            System.err.println("Error while decoding BASE64: " + ex.toString()); 
        } 
        return decodedBytes; 
    } 
 
    private static void decode(String s, OutputStream os) throws IOException { 
        int i = 0; 
 
        int len = s.length(); 
 
        while (true) { 
            while (i < len && s.charAt(i) <= ' ') 
                i++; 
 
            if (i == len) 
                break; 
 
            int tri = (decode(s.charAt(i)) << 18) + (decode(s.charAt(i + 1)) << 12) + (decode(s.charAt(i + 2)) << 6) + (decode(s.charAt(i + 3))); 
 
            os.write((tri >> 16) & 255); 
            if (s.charAt(i + 2) == '=') 
                break; 
            os.write((tri >> 8) & 255); 
            if (s.charAt(i + 3) == '=') 
                break; 
            os.write(tri & 255); 
 
            i += 4; 
        } 
    } 
 
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException { 
        String content = "程序默认没有bug"; 
        System.out.println("加密之前：" + content); 
 
        // 加密 
        String jiami = Base64.encode(content.getBytes("utf-8")); 
        System.out.println("加密后的内容：" + jiami); 
 
        // 解密 
        String jiemi = new String(Base64.decode(jiami)); 
        System.out.println("解密后的内容：" + jiemi); 
    } 
}

 

运行结果如图：

AES数据加密传输详解编程语言

 

以下加密在进行与android联调时会出现问题（单纯java后台使用可以用）

刚开始时使用了AES的另一种加密方式：但是在与android联调时出现问题，具体如下：

package com.mobile.utils; 
 
 
import javax.crypto.*; 
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; 
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; 
import java.io.UnsupportedEncodingException; 
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException; 
import java.security.InvalidKeyException; 
import java.security.NoSuchAlgorithmException; 
import java.security.SecureRandom; 
 
public class AESUtil { 
 
    private static final String SECRET_KEY = "51f14cbda893c2bc13826c2c1a0c88aa";//xinyongdashi MD5加密32位小写//此方法会在安卓和java联调时出现问题（默认随机数序列不一致）解决：不要使用默认的创建方法。 
    public static String encry(String content) { 
        if (content == null || content.replaceAll(" ", "").equals("")) { 
            return ""; 
        } 
        try { 
            KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  // 创建AES的Key生产者 
            SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");// 初始化出 
            random.setSeed(SECRET_KEY.getBytes());//利用自定义SECRET_KEY作为随机数 
            kgen.init(128, random);// 128位的key生产者       //加密没关系，SecureRandom是生成安全随机数序列，SECRET_KEY.getBytes()是种子，只要种子相同，序列就一样，所以解密只要有password就行 
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();//根据用户密码，生成一个密钥 
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();// 返回基本编码格式的密钥，如果此密钥不支持编码，则返回null。 
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");// 转换为AES专用密钥 
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器 
            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8"); 
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);// 初始化为加密模式的密码器 
            byte[] byteRresult = cipher.doFinal(byteContent);// 加密 
            /*StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
            for (byte aByteRresult : byteRresult) { 
                String hex = Integer.toHexString(aByteRresult & 0xFF); 
                if (hex.length() == 1) { 
                    hex = '0' + hex; 
                } 
                sb.append(hex.toUpperCase()); 
            } 
            return sb.toString();*/ 
            return new StringBuilder(Base64.encode(byteRresult)).reverse().toString();//进行base64编码 
        } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeyException 
                | UnsupportedEncodingException | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
        return null; 
    } 
 
    public static String unencry(String content) { 
        if (content == null || content.replaceAll(" ", "").equals("")) { 
            return ""; 
        } 
        /*byte[] byteRresult = new byte[content.length() / 2]; 
        for (int i = 0; i < content.length() / 2; i++) { 
            int high = Integer.parseInt(content.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16); 
            int low = Integer.parseInt(content.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16); 
            byteRresult[i] = (byte) (high * 16 + low); 
        }*/ 
        try { 
            byte[] byteRresult = Base64.decode(new StringBuilder(content).reverse().toString());//base64解码 
            KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");// 创建AES的Key生产者 
            SecureRandom random = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG"); 
            random.setSeed(SECRET_KEY.getBytes());//利用自定义SECRET_KEY作为随机数 
            kgen.init(128, random); 
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); 
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();//返回基本编码格式的密钥 
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");// 转换为AES专用密钥 
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器 
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);// 初始化为解密模式的密码器 
            byte[] result = cipher.doFinal(byteRresult); 
            return new String(result); 
        } catch (NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException | NoSuchPaddingException 
                | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException e) { 
            return ""; 
        } 
    }public static void main(String[] args) { 
        String content = "程序默认没有bug"; 
        System.out.println("加密之前：" + content); 
 
        // 加密 
        String jiami = AESUtil.encrypt(content); 
        System.out.println("加密后的内容：" + jiami); 
 
        // 解密 
        String jiemi = AESUtil.decrypt(jiami); 
        System.out.println("解密后的内容：" + jiemi); 
 
    } 
 
}

使用此方式加密的结果就是：android端的加密数据，后台解密不了；

 

所以应该使用AES中的cbc模式（秘钥+偏移向量），即文章开始说的。

 

原创文章，作者：ItWorker，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/tech/pnotes/17008.html

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上一篇 2021年7月19日 19:48
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