android ---AES加密算法

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    在前面的兩篇文章中，我們介紹了DES算法，3DES算法以及他們的Android程序實現，並研究瞭如何才能實現不同平臺下加密算法的一致性。不過話說起來，DES算法是在1976年被美國的國家標準局定爲聯邦資料的加密標準的，到現在已經接近40年了。我們都知道，在計算機的世界裏有一個摩爾定律，就是每過18個月，計算機的晶體管的數量就會翻一番，對應的計算速度也會翻倍，雖然現在的發展速度有所放緩，但是每過三年左右，計算機的運算速度還是在翻倍的增長。DES採用的是56的加密密鑰，在計算機計算能力飛速發展的今天，已經不再安全，經過算法優化的暴力破解方式能在一天之內就將DES密鑰破解，因此，DES加密只推薦使用在加密等級不高的場景中。既然DES加密算法不再安全，那麼有沒有更加強大的加密算法呢？當然有！今天給大家介紹的，就是如今被金融機構等對安全性要求等級很高的機構所廣泛應用的加密算法——AES加密。

    高級加密標準（英語：Advanced Encryption Standard，縮寫：AES），在密碼學中又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標準。這個標準用來替代原先的DES，已經被多方分析且廣爲全世界所使用。經過五年的甄選流程，高級加密標準由美國國家標準與技術研究院（NIST）於2001年11月26日發佈於FIPS PUB 197，並在2002年5月26日成爲有效的標準。2006年，高級加密標準已然成爲對稱密鑰加密中最流行的算法之一。

    嚴格地說，AES和Rijndael加密法並不完全一樣（雖然在實際應用中二者可以互換），因爲Rijndael加密法可以支持更大範圍的區塊和密鑰長度：AES的區塊長度固定爲128 比特，密鑰長度則可以是128，192或256比特；而Rijndael使用的密鑰和區塊長度可以是32位的整數倍，以128位爲下限，256比特爲上限。加密過程中使用的密鑰是由Rijndael密鑰生成方案產生。

    截至2006年，針對AES唯一的成功攻擊是旁道攻擊。美國國家安全局審覈了所有的參與競選AES的最終入圍者（包括Rijndael），認爲他們均能夠滿足美國政府傳遞非機密文件的安全需要。2003年6月，美國政府宣佈AES可以用於加密機密文件。這標誌着，由美國國家安全局NSA批准在最高機密信息上使用的加密系統首次可以被公開使用。許多大衆化產品只使用128位密鑰當作默認值；由於最高機密文件的加密系統必須保證數十年以上的安全性，故推測NSA可能認爲128位太短，才以更長的密鑰長度爲最高機密的加密保留了安全空間。
    通常破解一個區塊加密系統最常見的方式，是先對其較弱版本（加密循環次數較少）嘗試各種攻擊。AES中128位密鑰版本有10個加密循環，192比特密鑰版本有12個加密循環，256比特密鑰版本則有14個加密循環。至2006年爲止，最著名的攻擊是針對AES 7次加密循環的128位密鑰版本，8次加密循環的192比特密鑰版本，和9次加密循環的256比特密鑰版本所作的攻擊。

    因此，在當前階段來說，AES加密是非常安全的，因此可以用來對我們的敏感數據進行加密，下面給出android平臺下AES加密的代碼實現。

    需要注意的是，在4.2以上的版本中，SecureRandom實例的獲取方式發生了變化，因此爲了兼容高版本，添加了版本判斷。

package com.example.androiddemo;

import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import android.annotation.SuppressLint;

/**
 *
 * @ClassName: com.example.androiddemo.AESUtil
 * @Description: AES加密解密工具類
 * @author zhaokaiqiang
 * @date 2014-11-15 上午10:08:44
 *
 */
@SuppressLint("TrulyRandom")
public class AESUtil {

    private final static String HEX = "0123456789ABCDEF";
    private final static int JELLY_BEAN_4_2 = 17;

    /**
     * 加密
     *
     * @param key
     *            密鑰
     * @param src
     *            加密文本
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String key, String src) throws Exception {
        byte[] rawKey = getRawKey(key.getBytes());
        byte[] result = encrypt(rawKey, src.getBytes());
        return toHex(result);
    }

    /**
     * 解密
     *
     * @param key
     *            密鑰
     * @param encrypted
     *            待揭祕文本
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String key, String encrypted) throws Exception {
        byte[] rawKey = getRawKey(key.getBytes());
        byte[] enc = toByte(encrypted);
        byte[] result = decrypt(rawKey, enc);
        return new String(result);
    }

    /**
     * 獲取256位的加密密鑰
     *
     * @param seed
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @SuppressLint("TrulyRandom")
    private static byte[] getRawKey(byte[] seed) throws Exception {
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        SecureRandom sr = null;
        // 在4.2以上版本中，SecureRandom獲取方式發生了改變
        if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= JELLY_BEAN_4_2) {
            sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "Crypto");
        } else {
            sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        }
        sr.setSeed(seed);
        // 256 bits or 128 bits,192bits
        kgen.init(256, sr);
        SecretKey skey = kgen.generateKey();
        byte[] raw = skey.getEncoded();
        return raw;
    }

    /**
     * 真正的加密過程
     *
     * @param key
     * @param src
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static byte[] encrypt(byte[] key, byte[] src) throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(src);
        return encrypted;
    }

    /**
     * 真正的解密過程
     *
     * @param key
     * @param encrypted
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static byte[] decrypt(byte[] key, byte[] encrypted)
            throws Exception {
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
        return decrypted;
    }

    public static String toHex(String txt) {
        return toHex(txt.getBytes());
    }

    public static String fromHex(String hex) {
        return new String(toByte(hex));
    }

    public static byte[] toByte(String hexString) {
        int len = hexString.length() / 2;
        byte[] result = new byte[len];
        for (int i = 0; i < len; i++)
            result[i] = Integer.valueOf(hexString.substring(2 * i, 2 * i + 2),
                    16).byteValue();
        return result;
    }

    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));
    }
}