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    在前面的两篇文章中,我们介绍了DES算法,3DES算法以及他们的Android程序实现,并研究了如何才能实现不同平台下加密算法的一致性。不过话说 起来,DES算法是在1976年被美国的国家标准局定为联邦资料的加密标准的,到现在已经接近40年了。我们都知道,在计算机的世界里有一个摩尔定律,就 是每过18个月,计算机的晶体管的数量就会翻一番,对应的计算速度也会翻倍,虽然现在的发展速度有所放缓,但是每过三年左右,计算机的运算速度还是在翻倍 的增长。DES采用的是56的加密密钥,在计算机计算能力飞速发展的今天,已经不再安全,经过算法优化的暴力破解方式能在一天之内就将DES密钥破解,因 此,DES加密只推荐使用在加密等级不高的场景中。既然DES加密算法不再安全,那么有没有更加强大的加密算法呢?当然有!今天给大家介绍的,就是如今被 金融机构等对安全性要求等级很高的机构所广泛应用的加密算法——AES加密。

    高级加密标准(英语:Advanced Encryption Standard,缩写:AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已经 被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院(NIST)于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年,高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。

    严格地说,AES和Rijndael加密法并不完全一样(虽然在实际应用中二者可以互换),因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥 长度:AES的区块长度固定为128 比特,密钥长度则可以是128,192或256比特;而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位的整数倍,以128位为下限,256比特为上 限。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。

    截至2006年,针对AES唯一的成功攻击是旁道攻击。美国国家安全局审核了所有的参与竞选AES的最终入围者(包括Rijndael),认为他们均能够 满足美国政府传递非机密文件的安全需要。2003年6月,美国政府宣布AES可以用于加密机密文件。这标志着,由美国国家安全局NSA批准在最高机密信息 上使用的加密系统首次可以被公开使用。许多大众化产品只使用128位密钥当作默认值;由于最高机密文件的加密系统必须保证数十年以上的安全性,故推测 NSA可能认为128位太短,才以更长的密钥长度为最高机密的加密保留了安全空间。
    通常破解一个区块加密系统最常见的方式,是先对其较弱版本(加密循环次数较少)尝试各种攻击。AES中128位密钥版本有10个加密循环,192比特密钥 版本有12个加密循环,256比特密钥版本则有14个加密循环。至2006年为止,最著名的攻击是针对AES 7次加密循环的128位密钥版本,8次加密循环的192比特密钥版本,和9次加密循环的256比特密钥版本所作的攻击。

    因此,在当前阶段来说,AES加密是非常安全的,因此可以用来对我们的敏感数据进行加密,下面给出android平台下AES加密的代码实现。

    需要注意的是,在4.2以上的版本中,SecureRandom实例的获取方式发生了变化,因此为了兼容高版本,添加了版本判断。

    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加密解密工具类  
     * @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  
         *            密钥  
         * @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  
         *            密钥  
         * @param encrypted  
         *            待揭秘文本  
         * @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);   
        }   
       
        /**  
         * 获取256位的加密密钥  
         *   
         * @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获取方式发生了改变   
            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;   
        }   
       
        /**  
         * 真正的加密过程  
         *   
         * @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;   
        }   
       
        /**  
         * 真正的解密过程  
         *   
         * @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));   
        }   
    }  

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