java AES256 加解密文件

Java AES256 加解密文件教程

1. 引言

在现代通信和数据传输中，数据的加密和解密是非常重要的。AES（Advanced Encryption Standard）是一种广泛应用的加密算法，它使用对称密钥进行加密和解密操作。在本教程中，我们将学习如何使用Java编写程序来实现AES256加解密文件的功能。

2. 整体流程

下面是实现“Java AES256 加解密文件”的整体流程：

journey
    title "Java AES256 加解密文件"
    section "准备工作"
    section "生成密钥"
    section "加密文件"
    section "解密文件"
    section "结束"

3. 准备工作

在开始编写Java程序之前，我们需要确保已经安装了Java开发环境（JDK）。同时，我们还需要导入以下的Java库：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Arrays;

4. 生成密钥

在加密和解密过程中，我们需要使用相同的密钥。我们可以通过以下步骤生成一个256位的密钥：

// 生成密钥
public static SecretKeySpec generateKey(String password) throws Exception {
    MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
    byte[] key = digest.digest(password.getBytes("UTF-8"));
    return new SecretKeySpec(key, "AES");
}

上述代码中，我们使用SHA-256算法对输入的密码进行哈希处理，然后获取前32个字节作为密钥。

5. 加密文件

下面是加密文件的步骤：

// 加密文件
public static void encryptFile(String inputFile, String outputFile, SecretKeySpec key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    byte[] iv = new byte[16]; // 初始化向量
    Arrays.fill(iv, (byte) 0); // 使用0填充
    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
    
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivParameterSpec);
    
    FileInputStream inputStream = new FileInputStream(new File(inputFile));
    FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File(outputFile));
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
        byte[] output = cipher.update(buffer, 0, bytesRead);
        if (output != null) {
            outputStream.write(output);
        }
    }
    byte[] output = cipher.doFinal();
    if (output != null) {
        outputStream.write(output);
    }
    inputStream.close();
    outputStream.close();
}

上述代码中，我们使用AES算法、CBC模式和PKCS5填充方式来创建Cipher对象。然后，我们通过init方法初始化Cipher对象，使用密钥和初始化向量进行加密操作。接着，我们使用FileInputStream读取输入文件，通过Cipher对象进行加密操作，并将结果写入输出文件。

6. 解密文件

下面是解密文件的步骤：

// 解密文件
public static void decryptFile(String inputFile, String outputFile, SecretKeySpec key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    byte[] iv = new byte[16]; // 初始化向量
    Arrays.fill(iv, (byte) 0); // 使用0填充
    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv);
    
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivParameterSpec);
    
    FileInputStream inputStream = new FileInputStream(new File(inputFile));
    FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File(outputFile));
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
        byte[] output = cipher.update(buffer, 0, bytesRead);
        if (output != null) {
            outputStream.write(output);
        }
    }
    byte[] output = cipher.doFinal();
    if (output != null) {
        outputStream.write(output);
    }
    inputStream.close();
    outputStream.close();
}

上述代码中，我们使用与加密相同的AES算法、CBC模式和PKCS5填充方式创建Cipher对象。然后，我们通过init方法初始化Cipher对象，使用密钥和初始化向量进行解密操作。接着，我们使用FileInputStream读取输入文件，通过Cipher对象进行解密操作，并将结果写入输出文件。

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