Android AES 文件加密解密

灰太狼 2022-07-28 04:14 262阅读 0赞

几番折磨终有结果，现将Demo整理出来。。。

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **package** com.king.zjc;  
2.    
3.  **import** java.io.File;  
4.  **import** java.io.IOException;  
5.  **import** java.io.RandomAccessFile;  
6.  **import** java.nio.ByteBuffer;  
7.  **import** java.nio.channels.FileChannel;  
8.  **import** java.security.InvalidAlgorithmParameterException;  
9.  **import** java.security.InvalidKeyException;  
10. **import** java.security.NoSuchAlgorithmException;  
11. **import** java.security.SecureRandom;  
12. **import** javax.crypto.BadPaddingException;  
13. **import** javax.crypto.Cipher;  
14. **import** javax.crypto.IllegalBlockSizeException;  
15. **import** javax.crypto.KeyGenerator;  
16. **import** javax.crypto.NoSuchPaddingException;  
17. **import** javax.crypto.SecretKey;  
18. **import** javax.crypto.spec.IvParameterSpec;  
19. **import** javax.crypto.spec.SecretKeySpec;  
20. **import** android.util.Log;  
21.   
22. **public** **class** AESHelper \{  
23.     **public** **static** **final** String TAG = AESHelper.**class**.getSimpleName();  
24.   
25.     Runtime mRuntime = Runtime.getRuntime();  
26.   
27.     @SuppressWarnings("resource")  
28.     **public** **boolean** <span style="color:\#FF0000;">AESCipher</span>(**int** cipherMode, String sourceFilePath,  
29.             String targetFilePath, String seed) \{  
30.         **boolean** result = **false**;  
31.         FileChannel sourceFC = **null**;  
32.         FileChannel targetFC = **null**;  
33.   
34.         **try** \{  
35.   
36.             **if** (cipherMode != Cipher.ENCRYPT\_MODE  
37.                     && cipherMode != Cipher.DECRYPT\_MODE) \{  
38.                 Log.d(TAG,  
39.                         "Operation mode error, should be encrypt or decrypt!");  
40.                 **return** **false**;  
41.             \}  
42.   
43.             Cipher mCipher = Cipher.getInstance("AES/CFB/NoPadding");  
44.   
45.             **byte**\[\] rawkey = getRawKey(seed.getBytes());  
46.             File sourceFile = **new** File(sourceFilePath);  
47.             File targetFile = **new** File(targetFilePath);  
48.   
49.             sourceFC = **new** RandomAccessFile(sourceFile, "r").getChannel();  
50.             targetFC = **new** RandomAccessFile(targetFile, "rw").getChannel();  
51.   
52.             SecretKeySpec secretKey = **new** SecretKeySpec(rawkey, "AES");  
53.   
54.             mCipher.init(cipherMode, secretKey, **new** IvParameterSpec(  
55.                     **new** **byte**\[mCipher.getBlockSize()\]));  
56.   
57.             ByteBuffer byteData = ByteBuffer.allocate(1024);  
58.             **while** (sourceFC.read(byteData) != -1) \{  
59.                 // 通过通道读写交叉进行。  
60.                 // 将缓冲区准备为数据传出状态  
61.                 byteData.flip();  
62.   
63.                 **byte**\[\] byteList = **new** **byte**\[byteData.remaining()\];  
64.                 byteData.get(byteList, 0, byteList.length);  
65. //此处，若不使用数组加密解密会失败，因为当byteData达不到1024个时，加密方式不同对空白字节的处理也不相同，从而导致成功与失败。   
66.                 **byte**\[\] bytes = mCipher.doFinal(byteList);  
67.                 targetFC.write(ByteBuffer.wrap(bytes));  
68.                 byteData.clear();  
69.             \}  
70.   
71.             result = **true**;  
72.         \} **catch** (IOException | NoSuchAlgorithmException | InvalidKeyException  
73.                 | InvalidAlgorithmParameterException  
74.                 | IllegalBlockSizeException | BadPaddingException  
75.                 | NoSuchPaddingException e) \{  
76.             Log.d(TAG, e.getMessage());  
77.   
78.         \} **finally** \{  
79.             **try** \{  
80.                 **if** (sourceFC != **null**) \{  
81.                     sourceFC.close();  
82.                 \}  
83.                 **if** (targetFC != **null**) \{  
84.                     targetFC.close();  
85.                 \}  
86.             \} **catch** (IOException e) \{  
87.                 Log.d(TAG, e.getMessage());  
88.             \}  
89.         \}  
90.   
91.         **return** result;  
92.     \}  
93.   
94.     /\*\* 
95.      \* 加密后的字符串 
96.      \*  
97.      \* @param seed 
98.      \* @param clearText 
99.      \* @return 
100.      \*/  
101.     **public** String encrypt(String seed, String source) \{  
102.         // Log.d(TAG, "加密前的seed=" + seed + ",内容为:" + clearText);  
103.         **byte**\[\] result = **null**;  
104.         **try** \{  
105.             **byte**\[\] rawkey = getRawKey(seed.getBytes());  
106.             result = encrypt(rawkey, source.getBytes());  
107.         \} **catch** (Exception e) \{  
108.             e.printStackTrace();  
109.         \}  
110.         String content = toHex(result);  
111.         **return** content;  
112.   
113.     \}  
114.   
115.     /\*\* 
116.      \* 解密后的字符串 
117.      \*  
118.      \* @param seed 
119.      \* @param encrypted 
120.      \* @return 
121.      \*/  
122.     **public** String decrypt(String seed, String encrypted) \{  
123.         **byte**\[\] rawKey;  
124.         **try** \{  
125.             rawKey = getRawKey(seed.getBytes());  
126.             **byte**\[\] enc = toByte(encrypted);  
127.             **byte**\[\] result = decrypt(rawKey, enc);  
128.             String coentn = **new** String(result);  
129.             **return** coentn;  
130.         \} **catch** (Exception e) \{  
131.             e.printStackTrace();  
132.             **return** **null**;  
133.         \}  
134.     \}  
135.   
136.     /\*\* 
137.      \* 使用一个安全的随机数来产生一个密匙,密匙加密使用的 
138.      \*  
139.      \* @param seed 
140.      \* @return 
141.      \* @throws NoSuchAlgorithmException 
142.      \*/  
143.     **private** **byte**\[\] <span style="color:\#FF0000;">getRawKey</span>(**byte**\[\] seed) **throws** NoSuchAlgorithmException \{  
144.         // 获得一个随机数，传入的参数为默认方式。  
145.         SecureRandom sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");  
146.         // 设置一个种子,一般是用户设定的密码  
147.         sr.setSeed(seed);  
148.         // 获得一个key生成器（AES加密模式）  
149.         KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
150.         // 设置密匙长度128位  
151.         keyGen.init(128, sr);  
152.         // 获得密匙  
153.         SecretKey key = keyGen.generateKey();  
154.         // 返回密匙的byte数组供加解密使用  
155.         **byte**\[\] raw = key.getEncoded();  
156.         **return** raw;  
157.     \}  
158.   
159.     /\*\* 
160.      \* 结合密钥生成加密后的密文 
161.      \*  
162.      \* @param raw 
163.      \* @param input 
164.      \* @return 
165.      \* @throws Exception 
166.      \*/  
167.     **private** **byte**\[\] encrypt(**byte**\[\] raw, **byte**\[\] input) **throws** Exception \{  
168.         // 根据上一步生成的密匙指定一个密匙  
169.         SecretKeySpec skeySpec = **new** SecretKeySpec(raw, "AES");  
170.         // Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");  
171.         // 加密算法，加密模式和填充方式三部分或指定加密算  
172.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");  
173.         // 初始化模式为加密模式，并指定密匙  
174.         cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, skeySpec, **new** IvParameterSpec(  
175.                 **new** **byte**\[cipher.getBlockSize()\]));  
176.         **byte**\[\] encrypted = cipher.doFinal(input);  
177.         **return** encrypted;  
178.     \}  
179.   
180.     /\*\* 
181.      \* 根据密钥解密已经加密的数据 
182.      \*  
183.      \* @param raw 
184.      \* @param encrypted 
185.      \* @return 
186.      \* @throws Exception 
187.      \*/  
188.     **private** **byte**\[\] decrypt(**byte**\[\] raw, **byte**\[\] encrypted) **throws** Exception \{  
189.         SecretKeySpec skeySpec = **new** SecretKeySpec(raw, "AES");  
190.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");  
191.         cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, skeySpec, **new** IvParameterSpec(  
192.                 **new** **byte**\[cipher.getBlockSize()\]));  
193.         **byte**\[\] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);  
194.         **return** decrypted;  
195.     \}  
196.   
197.     **public** String toHex(String txt) \{  
198.         **return** toHex(txt.getBytes());  
199.     \}  
200.   
201.     **public** String fromHex(String hex) \{  
202.         **return** **new** String(toByte(hex));  
203.     \}  
204.   
205.     **public** **byte**\[\] toByte(String hexString) \{  
206.         **int** len = hexString.length() / 2;  
207.         **byte**\[\] result = **new** **byte**\[len\];  
208.         **for** (**int** i = 0; i < len; i++)  
209.             result\[i\] = Integer.valueOf(hexString.substring(2 \* i, 2 \* i + 2),  
210.                     16).byteValue();  
211.         **return** result;  
212.     \}  
213.   
214.     **public** String toHex(**byte**\[\] buf) \{  
215.         **if** (buf == **null** || buf.length <= 0)  
216.             **return** "";  
217.         StringBuffer result = **new** StringBuffer(2 \* buf.length);  
218.         **for** (**int** i = 0; i < buf.length; i++) \{  
219.             appendHex(result, buf\[i\]);  
220.         \}  
221.         **return** result.toString();  
222.     \}  
223.   
224.     **private** **void** appendHex(StringBuffer sb, **byte** b) \{  
225.         **final** String HEX = "0123456789ABCDEF";  
226.         sb.append(HEX.charAt((b >> 4) & 0x0f)).append(HEX.charAt(b & 0x0f));  
227.     \}  
228. \}

1. 其实我的Demo中只用到了AESCipher和getRawKey两个方法。若要返回字符串，一定要注意编码，如

**\[html\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  public static String encrypt(String data, String key) throws Exception \{    
2.          try \{    
3.              Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");    
4.              SecretKeySpec keyspec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");    
5.              cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, keyspec);    
6.              byte\[\] encrypted = cipher.doFinal(data.getBytes());    
7.              return Base64.encodeToString(encrypted, Base64.DEFAULT);    
8.          \} catch (Exception e) \{    
9.              e.printStackTrace();    
10.             return null;    
11.         \}    
12.     \}    
13.     
14.     public static String desEncrypt(String data, String key) throws Exception \{    
15.         try \{    
16.             byte\[\] encrypted1 = Base64.decode(data.getBytes(), Base64.DEFAULT);    
17.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");    
18.             SecretKeySpec keyspec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");    
19.             cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, keyspec);    
20.             byte\[\] original = cipher.doFinal(encrypted1);    
21.             return new String(original, "UTF-8");    
22.         \} catch (Exception e) \{    
23.             e.printStackTrace();    
24.             return null;    
25.         \}    
26.     \}

2. 如果先把一个文件转换成字节数组，然后再加密，最后生成文件，这样很大机率很会产生OOM，所以这里利用了FileChannel，一次读取一定的字节数，而后再进行加密解密，最后再通过Channel生成新文件。

3. 先前一直失败，其重点是对**“填充模式”**的应用，我最终使用了AES/CFB/NoPadding，当不满16字节时，加密后数据长度不变。

**\[html\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  算法/模式/填充                16字节加密后数据长度        不满16字节加密后长度    
2.  AES/CBC/NoPadding             16                          不支持    
3.  AES/CBC/PKCS5Padding          32                          16    
4.  AES/CBC/ISO10126Padding       32                          16    
5.  AES/CFB/NoPadding             16                          原始数据长度    
6.  AES/CFB/PKCS5Padding          32                          16    
7.  AES/CFB/ISO10126Padding       32                          16    
8.  AES/ECB/NoPadding             16                          不支持    
9.  AES/ECB/PKCS5Padding          32                          16    
10. AES/ECB/ISO10126Padding       32                          16    
11. AES/OFB/NoPadding             16                          原始数据长度    
12. AES/OFB/PKCS5Padding          32                          16    
13. AES/OFB/ISO10126Padding       32                          16    
14. AES/PCBC/NoPadding            16                          不支持    
15. AES/PCBC/PKCS5Padding         32                          16    
16. AES/PCBC/ISO10126Padding      32                          16

当原始数据长度为16的整数倍时，假如原始数据长度等于16\*n，则使用NoPadding时加密后数据长度等于16\*n，其它情况下加密数据长度等于16\*(n+1)。在不足16的整数倍的情况下，假如原始数据长度等于16\*n+m\[其中m小于16\]，除了NoPadding填充之外的任何方 式，加密数据长度都等于16\*(n+1)；NoPadding填充情况下，CBC、ECB和PCBC三种模式是不支持的，CFB、OFB两种模式下则加密数据长度等于原始数据长度。

4. 文件大小不同，用时不定，所以把加密解密过程放到一个AsyncTask内进行

MainActivity.java

**\[java\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

[![在CODE上查看代码片][CODE]][CODE_CODE] [![派生到我的代码片][ico_fork.svg]][ico_fork.svg 1]

1.  **package** com.king.zjc;  
2.    
3.  **import** javax.crypto.Cipher;  
4.    
5.  **import** com.hisense.ad.encryption.AESHelper;  
6.  **import** com.hisense.ad.encryption.R;  
7.    
8.  **import** android.annotation.SuppressLint;  
9.  **import** android.app.Activity;  
10. **import** android.os.AsyncTask;  
11. **import** android.os.Bundle;  
12. **import** android.view.View;  
13. **import** android.view.View.OnClickListener;  
14. **import** android.widget.Button;  
15. **import** android.widget.EditText;  
16. **import** android.widget.TextView;  
17.   
18. @SuppressLint("SdCardPath")  
19. **public** **class** MainActivity **extends** Activity \{  
20.   
21.     **private** **final** String SDcardPath = "/mnt/sdcard/encry/";  
22.     **private** Button mEncryptButton;  
23.     **private** Button mDecryptButton;  
24.     **private** TextView mShowMessage;  
25.     **private** EditText mFileName;  
26.     **private** EditText mNewFileName;  
27.     **private** AESHelper mAESHelper;  
28.     **private** EncryptionOrDecryptionTask mTask = **null**;  
29.   
30.     @Override  
31.     **protected** **void** onCreate(Bundle savedInstanceState) \{  
32.         **super**.onCreate(savedInstanceState);  
33.         setContentView(R.layout.main);  
34.         mAESHelper = **new** AESHelper();  
35.   
36.         mFileName = (EditText) findViewById(R.id.file\_name);  
37.         mNewFileName = (EditText) findViewById(R.id.new\_file\_name);  
38.         mShowMessage = (TextView) findViewById(R.id.message);  
39.         mEncryptButton = (Button) findViewById(R.id.encrypt);  
40.         mDecryptButton = (Button) findViewById(R.id.decrypt);  
41.   
42.         mEncryptButton.setOnClickListener(**new** OnClickListener() \{  
43.   
44.             @Override  
45.             **public** **void** onClick(View v) \{  
46.   
47.                 mShowMessage.setText("开始加密，请稍等...");  
48.                 **if** (mTask != **null**) \{  
49.                     mTask.cancel(**true**);  
50.                 \}  
51.   
52.                 mTask = **new** EncryptionOrDecryptionTask(**true**, SDcardPath  
53.                         + mFileName.getText(), SDcardPath, mNewFileName  
54.                         .getText().toString(), "zjc");  
55.                 mTask.execute();  
56.             \}  
57.         \});  
58.   
59.         mDecryptButton.setOnClickListener(**new** OnClickListener() \{  
60.   
61.             @Override  
62.             **public** **void** onClick(View v) \{  
63.   
64.                 mShowMessage.setText("开始解密，请稍等...");  
65.   
66.                 **if** (mTask != **null**) \{  
67.                     mTask.cancel(**true**);  
68.                 \}  
69.   
70.                 mTask = **new** EncryptionOrDecryptionTask(**false**, SDcardPath  
71.                         + mFileName.getText(), SDcardPath, mNewFileName  
72.                         .getText().toString(), "zjc");  
73.                 mTask.execute();  
74.   
75.             \}  
76.         \});  
77.     \}  
78.   
79.     // \#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#\#  
80.     /\*\* 
81.      \* 加密解密 
82.      \*/  
83.     **private** **class** EncryptionOrDecryptionTask **extends**  
84.             AsyncTask<Void, Void, Boolean> \{  
85.   
86.         **private** String mSourceFile = "";  
87.         **private** String mNewFilePath = "";  
88.         **private** String mNewFileName = "";  
89.         **private** String mSeed = "";  
90.         **private** **boolean** mIsEncrypt = **false**;  
91.   
92.         **public** EncryptionOrDecryptionTask(**boolean** isEncrypt, String sourceFile,  
93.                 String newFilePath, String newFileName, String seed) \{  
94.             **this**.mSourceFile = sourceFile;  
95.             **this**.mNewFilePath = newFilePath;  
96.             **this**.mNewFileName = newFileName;  
97.             **this**.mSeed = seed;  
98.             **this**.mIsEncrypt = isEncrypt;  
99.         \}  
100.   
101.         @Override  
102.         **protected** Boolean doInBackground(Void... params) \{  
103.   
104.             **boolean** result = **false**;  
105.   
106.             **if** (mIsEncrypt) \{  
107.                 result = mAESHelper.AESCipher(Cipher.ENCRYPT\_MODE, mSourceFile,  
108.                         mNewFilePath + mNewFileName, mSeed);  
109.             \} **else** \{  
110.                 result = mAESHelper.AESCipher(Cipher.DECRYPT\_MODE, mSourceFile,  
111.                         mNewFilePath + mNewFileName, mSeed);  
112.             \}  
113.   
114.             **return** result;  
115.         \}  
116.   
117.         @Override  
118.         **protected** **void** onPostExecute(Boolean result) \{  
119.             **super**.onPostExecute(result);  
120.             String showMessage = "";  
121.   
122.             **if** (mIsEncrypt) \{  
123.                 showMessage = result ? "加密已完成" : "加密失败!";  
124.             \} **else** \{  
125.                 showMessage = result ? "解密完成" : "解密失败!";  
126.             \}  
127.   
128.             mShowMessage.setText(showMessage);  
129.         \}  
130.     \}  
131.   
132. \}

main.xml

**\[html\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

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48.   
49. **</****LinearLayout****>**

注：许多代码来自网络，但已记不清最初来自哪里了。

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