AES(高级加密标准)是一种广泛使用的对称密钥加密算法。
一、AES加密模式
1. ECB(电子密码本)模式
ECB是最简单的AES加密模式之一。它使用相同的密钥对数据进行多次加密,每次加密都是对整个数据块进行的。由于每次加密都使用相同的密钥,因此对于单个数据块而言,ECB模式是一种非常安全的加密方式。然而,当面对大量数据时,ECB模式的加密速度会非常慢。此外,如果攻击者能够解密先前的数据块,那么他们就能够破解后续的数据块。
2. CBC(串行密钥传输)模式
CBC是一种比ECB更加安全的加密模式。在CBC模式中,每个数据块都被分成两个部分:明文和密钥。第一个数据块被称为“前向块”,第二个数据块被称为“后向块”。前向块的密文是由密钥和前向块一起计算得到的,而后向块的密文则是由密钥和后向块一起计算得到的。这种模式可以确保即使攻击者能够获得密钥的一部分,也无法解密整个数据块。但是,CBC模式的速度较慢,因为需要处理大量的中间结果。
3. CTR(计数器)模式
CTR模式与CBC模式非常相似,但是它使用了不同的密钥分配方法。在CTR模式中,每个数据块都由一个随机数生成器产生,该随机数生成器用于确定数据的索引位置。这使得CTR模式非常适合于流式数据传输,例如视频和音频流媒体。CTR模式也非常快,因为它只需要处理每个数据块的中间结果,而不需要像CBC模式那样处理整个数据块。
4. CFB(可逆计数器)模式
CFB模式类似于CTR模式,但是它使用的是可变长度的密钥。在CFB模式中,每个数据块都有一个偏移量,这个偏移量是根据密钥计算出来的。这使得CFB模式非常适合于多通道应用程序,例如网络路由表。然而,由于密钥的长度可变,所以CFB模式不如CTR模式快速。
二、填充算法
填充算法用于填充输入数据以匹配AES模式的要求。下面是一些常用的填充算法及其优缺点:
1. NoPadding
NoPadding是一种不使用填充算法的加密模式。这意味着输入数据将被直接编码为字节序列,而不会受到填充的影响。虽然NoPadding模式非常安全,但它会导致填充算法无法正确地处理数据。
2. ZerosPadding
ZerosPadding是一种简单的填充算法,它将输入数据的最后一个字节替换为0。这种填充方式适用于所有AES加密模式,包括ECB、CBC和CTR模式。缺点是填充后的字节数量可能超过原始输入数据的大小。
3. PKCS#5 padding
PKCS#5 padding是一种常见的填充算法,用于填充数据以符合AES模式的要求。这种填充方式使用一个固定长度的填充字节序列,以确保输入数据被完全填充。PKCS#5 padding的优点是它可以适应各种输入数据的大小,但缺点是填充过程可能很慢。
4. PKCS#7 padding
PKCS#7 padding也是一种填充算法,它使用一个固定长度的填充字节序列来填充数据。这种填充方式的优点是可以适应各种输入数据的大小,并且填充过程相对较快。但是,它与PKCS#5 padding一样,可能需要较长的填充时间。
三、工具类代码
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.StringWriter;
* @Author: Duys
* @date 2022/4/19 10:19
* @描述:
@Slf4j
public class AES128Utils {
* AES_KEY 加密解密用的密钥Key,可以用26个字母和数字组成的16位,此处使用AES-128-CBC加密模式。
* AES_VECTOR 向量, 普通aes加密解密需要为16位。
public static final String AES_KEY = "LX%TB*19!@#HPAZW";
public static final String AES_VECTOR = "123f5678901234ad";
public static String encrypt(String sSrc, String key, String vector) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
byte[] raw = key.getBytes();
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(vector.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);
byte[] encrypted = cipher.doFinal(sSrc.getBytes("utf-8"));
return Base64.encodeBase64String(encrypted);// 此处使用BASE64做转码。
public static String decrypt(String sSrc, String key, String ivs) {
try {
byte[] raw = key.getBytes("ASCII");
SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivs.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
byte[] encrypted1 = Base64.decodeBase64(sSrc);
byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
String originalString = new String(original, "utf-8");
return originalString;
} catch (Exception ex) {
StringWriter sw = new StringWriter();
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(sw);
ex.printStackTrace(printWriter);
log.error("解密报错 >>> {}", sw, ex);
return null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str = "{\n" +
" \"age\": 26,\n" +
" \"fullAge\": \"26岁\",\n" +
" \"ageUnit\": \"岁\",\n" +
" \"areaCode\": \"1001\",\n" +
" \"areaName\": \"区政务服务中心\",\n" +
" \"checkTime\": \"2023-03-03 10:26:31\",\n" +
" \"deptCode\": 1,\n" +
" \"eqpCode\": \"-1\",\n" +
" \"gatherTime\": \"2023-02-07 11:54:51\",\n" +
" \"lczd\": \"临床诊断\",\n" +
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" \"testTypeCode\": 41\n" +
" }";
String encryption = null;
String decrypt = null;
try {
encryption = encrypt(str, AES_KEY, AES_VECTOR);//普通加密
decrypt = decrypt(encryption, AES_KEY, AES_VECTOR);//普通解密
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("加密:" + encryption);
System.out.println("解密:" + decrypt);
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