Android AES加解密

项目需要对特定数据进行加密，看了一下网上的很多实现，在不同版本的安卓上需要做一些特殊处理。那么我想试着编写一个通用性比较强，不需要对版本进行适配的AES加解密库。
这个库还可以将AES的密文进行Base64编码之后进行传输，算是功能上的补充。

AES 加密

生成加解密Key

使用SecretKeySpec来将给定数组生成对应的key，由于这里是AES加密，所以algorithm为"AES"

1	SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, algorithm);

使用Cipher进行加密

Cipher是javax.crypto中的类，他可以提供加解密的功能。使用getInstance方法来构建Cipher对象，并提供转换(加解密)模式。
这里我使用的是AES/ECB/PKCS5Padding模式，这里可以简单的说一下这几个参数的含义。
transformation使用分隔符分割的三个参数分别为：算法/模式/填充，如果找不到对应的方法，会抛出NoSuchAlgorithmException异常。

首先说算法部分，常用的算法有：

AES - Advanced Encryption Standard 高级数据加密标准
DES - Data Encryption Standard 数据加密标准
3DES - Triple DES、DESede 进行了三重DES加密的算法

第二部分是，分组密码的工作模式，常用的模式有：

ECB - 电子密码本，每次加密均产生独立的密文分组，并且对其他的密文分组不会产生影响，也就是相同的明文加密后产生相同的密文
CBC - 密文链接，明文加密前需要先和前面的密文进行异或运算，也就是相同的明文加密后产生不同的密文

第三部分，分组密码的填充模式：

NoPadding - 不进行填充
ZeroPadding - 数据长度不对齐时使用0填充，否则不填充
PKCS5Padding - PKCS7Padding的子集，块大小固定为8字节
PKCS7Padding - 假设数据长度需要填充n(n>0)个字节才对齐，那么填充n个字节，每个字节都是n，如果数据本身就已经对齐了，则填充一块长度为块大小的数据，每个字节都是块大小

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
//加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
//按单部分操作加密或解密数据
return cipher.doFinal(data);

使用Cipher进行解密

解密方式与加密方式很相似，在init方法中使用的是Cipher.DECRYPT_MODE，也就是解密模式。由于此时解密完毕的是原文的字节数组，所以需要按照编码格式转换为String。
charset中填入编码时使用的字符集，这里是UTF-8。

Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
byte[] result = cipher.doFinal(data);
return new String(result, charset);

使用Base64编码

由于加密之后的byte二进制不便于传输，这里将字节数组编码为Base64，在解密时，先将Base64解码为密文原文，然后再进行解密。
这里使用Android sdk包下面的Base64，如果使用java库下面的Base64，则需要API版本大于26，也就是Android8.0。

//编码为Base64
Base64.encodeToString(input, Base64.NO_WRAP);
//Base64解码
Base64.decode(input, Base64.NO_WRAP);

第一个参数为编解码字节数组，第二个参数为编码方式，这个编解码模式，一般采用NO_WRAP。

Base64编解码模式：

NO_WRAP：略去所有的换行符
CRLF：Win风格的换行符，使用CR LF这一对作为一行的结尾而不是Unix风格的LF
DEFAULT：使用默认的方法来编码
NO_PADDING：略去编码字符串最后的"="
URL_SAFE：编码时不使用对URL和文件名有特殊意义的字符来作为编码字符，具体就是以-和_取代+和/

完整工具类代码：

public class AesUtil {

    //加密算法
    private static final String algorithm = "AES";
    //模式
    private static final String transformation = "AES/ECB/PKCS5Padding";
    //字符集
    private static final String charset = "UTF-8";

    /**
     * 加密后转为Base64编码
     *
     * @param key  秘钥 16位
     * @param data 原文
     * @return Base64密文
     */
    public static String encryptToBase64(String key, String data) {
        try {
            if (!TextUtils.isEmpty(data)) {
                byte[] valueByte = encrypt(data.getBytes(charset), key.getBytes(charset));
                return encodeBase64(valueByte);
            }
            return "";
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

    /**
     * 解密Base64编码的密文
     *
     * @param key  秘钥 16位
     * @param data Base64密文
     * @return 原文
     */
    public static String decryptFromBase64(String key, String data) {
        try {
            return decrypt(decodeBase64(data), key.getBytes(charset));
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * 编码为Base64
     *
     * @param input 原文
     * @return 编码后密文
     */
    public static String encodeBase64(byte[] input) {
        return Base64.encodeToString(input, Base64.NO_WRAP);
    }

    /**
     * Base64解码
     *
     * @param input Base64文本
     * @return 原文
     */
    public static byte[] decodeBase64(String input) {
        try {
            return Base64.decode(input.getBytes(charset), Base64.NO_WRAP);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 加密
     *
     * @param data 加密byte数组
     * @param key  秘钥byte数组
     * @return 密文byte数组
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) {
        try {
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, algorithm);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
            return cipher.doFinal(data);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 解密
     *
     * @param data 密文byte数组
     * @param key  秘钥byte数组
     * @return 原文
     */
    public static String decrypt(byte[] data, byte[] key) {
        try {
            SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, algorithm);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
            byte[] result = cipher.doFinal(data);
            return new String(result, charset);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

最后推荐一本扩展阅读的书：《图解密码技术》这本书用通俗易懂的方式讲解了密码学的演进，里面就有关于AES具体的原理，以及分组密码究竟是什么，可以看一下。

参考

# Android