Input length not multiple of 16 bytes 跟 Java 版本有关系吗

在使用 Java 进行加密、解密或进行其他与加密相关的操作时,有时会遇到 "Input length not multiple of 16 bytes" 的异常。这个异常通常发生在使用 AES 对称加密算法时,而且输入数据的长度不是 16 的倍数。那么,这个异常与 Java 版本有关系吗?本文将对这个问题进行科普和讨论。

首先,我们需要了解 AES 加密算法。AES 是一种高级加密标准,它是一种对称加密算法,也就是加解密使用相同的密钥。AES 使用块加密算法,将数据分为固定长度的块,每个块的长度为 16 个字节(128 位)。所以,当我们使用 AES 加密算法时,输入数据的长度必须是 16 的倍数。

下面是一个使用 AES 加密算法的示例代码:

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

public class AESEncryptionExample {

    private static final String KEY = "ThisIsASecretKey";

    public static String encrypt(String data) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String originalData = "Hello, World!";
        String encryptedData = encrypt(originalData);
        String decryptedData = decrypt(encryptedData);

        System.out.println("Original Data: " + originalData);
        System.out.println("Encrypted Data: " + encryptedData);
        System.out.println("Decrypted Data: " + decryptedData);
    }
}

以上代码演示了如何使用 AES 对称加密算法进行加密和解密操作。但是,如果你尝试使用长度不是 16 的倍数的数据进行加密,就会抛出 "Input length not multiple of 16 bytes" 的异常。

那么,为什么输入数据的长度必须是 16 的倍数呢?这是因为 AES 是块加密算法,它将数据分成固定长度的块进行加密。如果输入数据的长度不是 16 的倍数,那么在加密之前需要进行填充(Padding)操作,以保证数据长度为 16 的倍数。

在示例代码中,我们使用了 "AES/ECB/PKCS5Padding" 算法参数来指定 AES 加密算法和填充方式。其中,AES 是加密算法,ECB 是加密模式,PKCS5Padding 是填充方式。PKCS5Padding 是一种常用的填充方式,它可以自动对数据进行填充和去填充操作。

如果你的输入数据长度不是 16 的倍数,那么就需要进行填充操作。在 Java 中,可以使用 javax.crypto.Cipher 类的 doFinal 方法进行填充。例如,可以使用以下代码对数据进行填充和去填充操作:

byte[] originalBytes = data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);

// 填充数据
int blockSize = cipher.getBlockSize();
int paddedLength = (originalBytes.length / blockSize + 1) * blockSize;
byte[] paddedBytes = new byte[paddedLength];
System.arraycopy(originalBytes, 0, paddedBytes, 0, originalBytes.length);

// 加密/解密操作
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(paddedBytes);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);

// 去填充数据
byte[] originalDecryptedBytes = new byte[originalBytes.length];
System.arraycopy(decryptedBytes, 0, originalDecryptedBytes, 0, originalBytes.length);

需要注意的是,填充操作和去填充操作必须使用相同的填充方式。在示例代码中,我们使用