Java AES CBC加解密

导言

在现代通信中，数据的安全性是非常重要的。为了保护数据的机密性，常常需要对数据进行加密和解密操作。AES（Advanced Encryption Standard）是一种常用的对称加密算法，而CBC（Cipher Block Chaining）是一种常用的加密模式。

本文将介绍如何使用Java进行AES CBC加解密操作，并提供相应的代码示例。

AES CBC简介

AES是一种对称加密算法，其中密钥和加密解密使用相同的算法。它支持不同的密钥长度，包括128位、192位和256位。AES算法采用分块加密的方式，将明文分成相同长度的块，然后对每个块进行加密操作。

CBC是一种加密模式，它在对每个块进行加密前，将前一个块的密文与当前块的明文进行异或操作，然后再进行加密。这个过程可以增加密码的随机性和安全性。

Java实现

在Java中，可以使用javax.crypto包下的Cipher类来实现AES CBC加解密操作。以下是一个示例代码：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AESCBC {
    private static final String KEY = "0123456789abcdef"; // 密钥，长度为16字节
    private static final String IV = "0123456789abcdef";  // 初始化向量，长度为16字节

    public static byte[] encrypt(byte[] data) throws Exception {
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
        return cipher.doFinal(data);
    }

    public static byte[] decrypt(byte[] encryptedData) throws Exception {
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
        return cipher.doFinal(encryptedData);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "Hello, World!";
        byte[] encryptedData = encrypt(plainText.getBytes());
        byte[] decryptedData = decrypt(encryptedData);
        System.out.println("Encrypted Data: " + new String(encryptedData));
        System.out.println("Decrypted Data: " + new String(decryptedData));
    }
}

在上述代码中，KEY和IV分别表示密钥和初始化向量，需要根据实际情况进行设置。encrypt方法用于加密数据，decrypt方法用于解密数据。main方法演示了如何使用这些方法进行加解密操作。

AES CBC加解密过程

以下是AES CBC加解密的过程，使用mermaid语法的journey来标识旅行图：

journey
    title AES CBC加解密过程

    section 加密
    加密明文 --> 加密密钥: 获取密钥
    加密密钥 --> 加密算法: 创建加密算法实例
    加密算法 --> 加密向量: 设置加密向量
    加密向量 --> 加密算法: 初始化加密向量
    加密算法 --> 加密操作: 执行加密操作
    加密操作 --> 密文: 生成密文

    section 解密
    密文 --> 解密密钥: 获取密钥
    解密密钥 --> 解密算法: 创建解密算法实例
    解密算法 --> 解密向量: 设置解密向量
    解密向量 --> 解密算法: 初始化解密向量
    解密算法 --> 解密操作: 执行解密操作
    解密操作 --> 明文: 生成明文

AES CBC状态图

以下是AES CBC加解密的状态图，使用mermaid语法的stateDiagram来标识状态图：

stateDiagram
    [*] --> 加密
    加密 --> 解密
    解密 --> [*]

总结

本文介绍了如何使用Java进行AES CBC加解密操作，并提供了相应的代码示例。通过使用AES算