加密解密

算法名称

• AES、DES 对称加密算法(密文可通过秘钥还原成原始数据)
• RSA、DSA、ECC 非对称加密
• CRC32、MD5、SHA1 摘要算法(加签)
  • CRC32 Cyclic Redundancy Check，又称循环冗余校验，类似还有CRC64(出现碰撞的概率小)，常用于校验网络上传输的文件
  • MD5 Message-Digest Algorithm 5，又叫摘要算法和哈希算法
  • SHA1 Secure Hash Algorithm，又叫安全散列算法
  • 区别
    • CRC的计算效率很高；MD5和SHA1比较慢
    • CRC一般用作通信数据的校验(毕竟效率高适用于通信数据校验)或数据库索引；MD5和SHA1用于安全（Security）领域，比如文件校验、数字签名等

加密相关的概念

• 对称加密
  • 这是加密文件常用的方式，加密的时候输入一个密码，解密的时候也用这个密码，加密和解密都用同一个密码，所以叫对称加密。常见的算法有AES、3DES
• 非对称加密
  • 非对称加密有两个不一样的密码，一个叫私钥，另一个叫公钥，用其中一个加密的数据只能用另一个密码解开，用自己的都解不了，也就是说用公钥加密的数据只能由私钥解开，反之亦然
  • 私钥一般自己保存，而公钥是公开的，同等加密强度下，非对称加密算法的速度比不上对称加密算法的速度，所以非对称加密一般用于数字签名和密码(对称加密算法的密码)的交换。常见的算法有RSA、DSA、ECC
• 摘要算法
  • 摘要算法不是用来加密的，其输出长度固定，相当于计算数据的指纹，主要用来做数据校验，验证数据的完整性和正确性。常见的算法有MD5、SHA1、SHA256、CRC
• 数字签名
  • 数字签名就是 “非对称加密+摘要算法”，其目的不是为了加密，而是用来防止他人篡改数据
  • 其核心思想是
    • 比如A要给B发送数据，A先用摘要算法得到数据的指纹，然后用A的私钥加密指纹，加密后的指纹就是A的签名，B收到数据和A的签名后，也用同样的摘要算法计算指纹，然后用A公开的公钥解密签名，比较两个指纹，如果相同，说明数据没有被篡改，确实是A发过来的数据
    • 假设C想改A发给B的数据来欺骗B，因为篡改数据后指纹会变，要想跟A的签名里面的指纹一致，就得改签名，但由于没有A的私钥，所以改不了，如果C用自己的私钥生成一个新的签名，B收到数据后用A的公钥根本就解不开

SSL/TLS

• 参考：https://segmentfault.com/a/1190000009002353#articleHeader5
• 参考数字签名是什么
• 参考HTTPS双向认证指南(如微信退款模式)

介绍

• SSL(Secure Sockets Layer)和TLS(Transport Layer Security)的关系就像windows XP和windows 7的关系，升级后改了个名字而已
• TLSv1是建立在SSLv3.0之上的，可以理解成SSLv3.1，中间还有TLSv1.1，目前一般推荐使用TLSv1.2，但是最新版本已近到了TLSv1.3
  • 具体使用得TLS协议版本有客户端优先选择，但是服务器可设置支持的协议版本。像XP系统下的谷歌(v49)就不支持TLSv1.2，但是XP系统下的火狐浏览器是支持的
• 最初的SSL只支持TCP，现在已经可以支持UDP
• HTTPS=HTTP+TLS、FTPS=FTP+TLS。SSH和SSL/TLS是两个不同的协议，SSH并不依赖于SSL/TLS
• 测试https访问 https://www.ssllabs.com/ssltest/analyze.html?d=test.aezo.cn

证书概念

• 私钥：私钥就是一个算法名称加上密码串，自己保存，从不给任何人看
• 公钥：公钥也是一个算法名称加上密码串，一般不会单独给别人，而是嵌在证书里面一起给别人
• CA：专门用自己的私钥给别人进行签名的单位或者机构
• 申请签名文件：在公钥的基础上加上一些申请人的属性信息，比如我是谁，来自哪里，名字叫什么，证书适用于什么场景等的信息。然后带上进行的签名，发给CA(私下安全的方式发送)，带上自己签名的目的是为了防止别人篡改文件
• 证书文件：证书由公钥加上描述信息，然后经过私钥签名之后得到。一般都是一个人(一般是CA)的私钥给另一个人的公钥签名；如果是自己的私钥给自己的公钥签名，就叫自签名
• 签名过程
  • CA收到申请文件后，会走核实流程，确保申请人确实是证书中描述的申请人，防止别人冒充申请者申请证书，核实通过后，会用CA的私钥对申请文件进行签名
  • 签名后的证书包含：申请者的基本信息，CA的基本信息，证书的使用年限，申请人的公钥，签名用到的摘要算法，CA的签名
  • 签完名之后，证书就可以用了
• 证书找谁签名合适
  • 别人认不认你的证书要看上面签的是谁的名，所以签名一定要找权威的人来签，否则别人不认，哪谁是权威的人呢？那就是CA，哪些CA是受人相信的呢？那就要看软件的配置，配置相信谁就相信谁，比如浏览器、操作系统等，安装好了之后里面就内置了很多信任的CA的证书，只要是那些CA签名的证书，操作系统/浏览器都会相信。而自己写的程序，可以由你自己指定信任的CA(即使用自签名证书)；浏览器使用自签名证书时必须将CA证书添加为信任的证书，否则会有警告
• 那么CA的证书又是谁签的名呢？一般CA都是分级的，CA的证书都是由上一级的CA来签名，而最上一级CA的证书是自签名证书
• 以浏览器为例，说明证书的验证过程
  • 在TLS握手的过程中，浏览器得到了网站的证书
  • 打开证书，查看是哪个CA签名的这个证书
  • 在自己信任的CA库中，找相应CA的证书
  • 用CA证书里面的公钥解密网站证书上的签名，取出网站证书的校验码(指纹)，然后用同样的算法(比如sha256)算出出网站证书的校验码，如果校验码和签名中的校验码对的上，说明这个证书是合法的，且没被人篡改过
  • 读出里面的CN，对于网站的证书，里面一般包含的是域名
  • 检查里面的域名和自己访问网站的域名对不对的上，对的上的话，就说明这个证书确实是颁发给这个网站的
  • 到此为止检查通过
  • 如果浏览器发现证书有问题，一般是证书里面的签名者不是浏览器认为值得信任的CA，浏览器就会给出警告页面，这时候需要谨慎，有可能证书被掉包了。如访问12306网站，由于12306的证书是自己签的名，并且浏览器不认为12306是受信的CA，所以就会给警告，但是一旦把12306的根证书安装到了你的浏览器中，那么下次就不会警告了，因为配置了浏览器让它相信12306是一个受信的CA

TLS握手过程

+--------+                                                                                                +--------+
|        |   1. ClientHello(发送TLS版本及密码套件/算法)                                                     |        |
|        |----------------------------------------------------------------------------------------------->|        |
|        |                                                                                                |        |
|        |   2. ServerHello(确认TLS版本及密码套件)                                                          |        |
|        |   3. Certificate(发送服务器证书)                                                                |        |
|        |   4. ServerKeyExchange (optional. 如DHE_RSA非对称加密算法需要发送一个消息给客户端生成premaster)    |        |
|        |   5. CertificateRequest (optional. 如使用U盾访问银行网站需要)                                    |        |
|        |   6. ServerHelloDone                                                                           |        |
|        |<-----------------------------------------------------------------------------------------------|        |
| Client |                                                                                                | Server |
|        |   7. Certificate (optional. 发送客户端证书给服务器验证)                                          |        |
|        |   8. ClientKeyExchange(生成premaster, RSA可直接生成, DHE_RSA需4.ServerKeyExchange中的消息)       |        |
|        |   9. CertificateVerify (optional. 配合7.Certificate, 验证客户端证书对应的私钥确实是在客户端手里)   |        |
|        |  10. Finished                                                                                  |        |
|        |----------------------------------------------------------------------------------------------->|        |
|        |                                                                                                |        |
|        |  11. Finished                                                                                  |        |
|        |<-----------------------------------------------------------------------------------------------|        |
+--------+                                                                                                +--------+

证书生成示例

mkdir cert && cd cert
## CA机构(或者公司内部项目间进行互认可自己创建根证书)：生成CA的私钥和证书(openssl参数说明见下文)
# 生成的过程中会要求填一些信息，除了`Common Name`(CN)要取一个容易区分的名字之外，如网站域名(如ca.com)，其它都可以随便填写(可参考下文)
# -x509：专用于CA生成自签证书，如果不是自签证书则不需要此项
# -days：证书的有效期限，单位是day（天），默认是365天
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -sha256 -keyout ca.key -x509 -days 365 -out ca.crt

## 普通程序商：生成私钥(aezo.key)和证书签名申请文件(aezo.csr)
# 这里和上面的区别就是这里是-new生成一个证书签名申请文件，而上面用-x509生成一个自签名文件，其它的参数意义都一样，如网站域名(如aezo.cn)
# 可知CA的私钥和普通人的私钥没什么区别，唯一的区别就是CA用私钥自签名的证书受别人相信，而普通人的自签名证书别人不信，所以需要CA来给证书签名
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -sha256 -keyout aezo.key -new -out aezo.csr

## 使用CA的私钥对申请文件进行签名(从而得到证书文件 aezo.crt)
# 由于需要往生成的证书里写入签名者的信息，所以这里需要ca.crt，ca.key里面只有私钥的信息
openssl x509 -CA ca.crt -CAkey ca.key -in aezo.csr -req -days 365 -out aezo.crt -CAcreateserial -sha256
# 将 aezo.key(私钥) 和 aezo.crt (证书) 提交给用户; 部分常用可能还需要提供 ca.crt

## 查看证书内容
# 上面生成的证书文件格式都是pem格式，需通过下列命令查看
openssl x509 -text -noout -in ca.crt
# 可以看到Issuer对应的是ca.com(CA签名信息)
openssl x509 -text -noout -in aezo.crt

• openssl参数说明
  • -newkey rsa:2048：生成一个长度为2048的采用RSA算法的私钥
  • -nodes：这个私钥在本地存储的时候不加密(可以通过其它参数来加密私钥，这样存储比较安全)
  • -sha256：生成的证书里面使用sha256作为摘要算法
  • -keyout ca.key：输出私钥到ca.key(或者取名key.pem)
  • -x509：证书文件格式为x509，目前TLS默认只支持这种格式的证书
  • -days 365：证书有效期1年
  • -out ca.crt：生成的证书文件保存到ca.crt(或者取名cert.pem)
• 证书文件
  • 证书的CRT内容：”—–BEGIN CERTIFICATE—–”开头，”—–END CERTIFICATE—–”结尾
  • 证书的私钥内容：”—–BEGIN PRIVATE KEY—–”开头，”—–END PRIVATE KEY—–”结尾
• 证书生成填写

Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Shanghai
Locality Name (eg, city) [Default City]:Huangpu
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:AEZO
Organizational Unit Name (eg, section) []:JAVA
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:smalle
Email Address []:test@qq.com

HTTPS

• 证书检测在线工具 可以查看包括二级证书
• 使用 HTTPS 时，所有的 HTTP 请求和响应数据在发送到网络之前，都要进行加密。网络分层如下

• 不使用SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明文传播，会有以下风险
  • 窃听风险(eavesdropping)：第三方可以获知通信内容
  • 篡改风险(tampering)：第三方可以修改通信内容
  • 冒充风险(pretending)：第三方可以冒充他人身份参与通信
• SSL 是个二进制协议，与 HTTP 完全不同，其流量是承载在另一个端口上的(SSL 通常是由端口 443 承载的)
  • 如果URL的方案为http，客户端会打开服务器80端口的连接
  • 如果URL的方案为https，客户端就会打开一条到服务器端口443(默认情况下) 的连接，然后与服务器“握手”，以二进制格式与服务器交换一些 SSL 安全参数， 附上加密的 HTTP 命令
• 服务器公钥放在服务器的数字证书之中
• 清除谷歌证书缓存：访问chrome://net-internals/#hsts，在Delete domain security policies中输入域名删除证书，然后重新打开浏览器

Let’s Encrypt免费证书使用

• 在线申请证书：https://www.sslforfree.com/
• 基于certbot自动获取证书：可实现通配符证书
• 基于acme.sh：证书申请脚本和续签脚本 https://github.com/acmesh-official/acme.sh

Linux服务器证书申请(基于certbot)

• Linux基于certbot安装和自动更新证书 ^3
• 简单测试(建议参考下文: 结合自动验证DNS脚本进行配置)

## 安装
## ***建议参考下文: 结合自动验证DNS脚本进行配置***
sudo yum install certbot python3-certbot-nginx # 第二个包为基于nginx自动安装证书的插件, 其他版本如python2-certbot-nginx
certbot -h # 查看帮助
certbot --help all # 查看所有帮助

## 参数说明
run # 获取并安装证书到当前的Web服务器，默认选项，`./certbot run` 和 `./certbot` 效果一致
certonly # 获取或续期证书，但是不安装
renew # 在证书快过期时，续期之前获取的所有证书
-d DOMAINS # 一个证书支持多个域名，用逗号分隔，也可 -d xxx -d yyy

--apache # 使用 Apache 插件来认证和安装证书
--standalone # 运行独立的 web server 来验证，临时在服务器启动一个服务监听80端口
--nginx # 使用 Nginx 插件来认证和安装证书
--webroot # 如果目标服务器已经有 web server 运行且不能关闭，可以通过往服务器的网站根目录放置文件的方式来验证
--manual # 通过交互式方式，或 Shell 脚本手动获取证书。之后需要将证书手动设置到nginx

certificates    # 显示从 Certbot 获取的证书的信息
revoke          # 撤销证书，certbot revoke --cert-path /path/to/fullchain.pem [options]
delete          # 删除证书
register        # 创建一个 Let's Encrypt ACME 账户

## (可选)注册Let's Encrypt账号，需要同意协议并设置邮箱。如果此处不注册，可在申请证书的时候设置邮箱
certbot register

## (忽略)手动获取证书(建议参考下文去掉--manual使用自动)
certbot certonly --manual -d test.aezo.cn
# 1.执行后交互命令行会提示需要验证域名，确认生成证书的机器的IP是域名解析到的IP地址(y)
# 2.再确认给定连接可以正常返回再执行下一步。如需要访问 http://test.aezo.cn/.well-known/acme-challenge/0ye4Z1RWQSJmLZxHMGunNknbozOFW2rMNZpz8-ODabQ 返回 abDhqPN_fTSdSsThZoDa1ez6B64LoGXdG5tXAtRLeAc.UTd9IUMKNv88HZklaYypIp4B0Pjpvhv-taL12btuDSs (因此需要在服务器增加此url)
# 3.提示 Congratulations 表示获取证书成功。证书和key均保存在 /etc/letsencrypt/live/test.aezo.cn (共四个文件)
# 4.手动配置nginx证书见下文

## 自动获取并安装证书到nginx.conf，配置时会提示是否自动将http重定向https(输入1/2选择)。如果nginx.conf中有中文可能设置失败
certbot --nginx -d test.aezo.cn -d *.aezo.cn
# 也可基于配置文件自动安装证书（之后命令行输入通过逗号分割需要安装的域名序号）
# 如果nginx配置文件不为/etc/nginx/nginx.conf，则使用--nginx-server-root指定nginx配置文件路径
certbot --nginx --nginx-server-root=/www/server/nginx/conf

## 自动更新脚本
crontab -e
# 在每天凌晨3点运行，该命令将检查服务器上的证书是否将在未来30天内过期，如果是，则进行更新
0 3 * * * /usr/bin/certbot renew --quiet # --quiet 指令告诉 certbot 不要生成输出
# 将在每两个月的凌晨 1:10 执行
# 10 1 * */2 * /usr/bin/certbot renew --pre-hook "systemctl stop nginx" --post-hook "systemctl start nginx"

• 结合自动验证DNS脚本进行配置通配符证书（阿里云需要AccessKey账号）(2403)

## 参考：https://www.cnblogs.com/trblog/p/14690908.html
## 将EPEL添加到CentOS 7，并安装snapd(install速度比较慢)
yum install epel-release 
yum install snapd
systemctl enable --now snapd.socket
ln -s /var/lib/snapd/snap /snap

## 安装certbot
snap install --classic certbot
ln -s /snap/bin/certbot /usr/bin/certbot

## 自动验证DNS脚本
# 不管是申请还是续期，只要是通配符证书，只能采用 dns-01 的方式校验申请者的域名，也就是说 certbot 操作者必须手动添加 DNS TXT 记录
# certbot 提供了一个 hook，可以编写一个 Shell 脚本，让脚本调用 DNS 服务商的 API 接口，动态添加 TXT 记录，这样就无需人工干预了
# git clone https://gitee.com/mirrors_ywdblog/certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au.git
cd /opt
git clone https://github.com/ywdblog/certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au # 速度慢可使用上面的仓库
cd certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au
chmod 0777 au.sh
# 修改配置
# 场景的com/cn根域名已经预置在domain.ini中了，如果是其他后缀可添加进去
# 如果是阿里云的域名，则修改 ALY_KEY/ALY_TOKEN 的Token(可使用主账号的AccessKey；或者创建一个子账号，然后增加 AliyunDNSFullAccess 云解析权限，然后使用子账号的AccessKey)
vi au.sh

## 申请证书测试(dry-run)
# 回车命令后，输入邮箱，回车后输入Y，回车后再输入N(不share email)
# manual-auth-hook 和 manual-cleanup-hook 用于添加和删除DNS TXT记录(申请的时候需要添加，获取到证书后，此TXT记录就没啥用了，可删除)
# 更多参数参考：https://github.com/ywdblog/certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au
certbot certonly \
 -d example.com \
 -d *.example.com \
 --manual \
 --preferred-challenges dns \
 --dry-run \
 --manual-auth-hook "/opt/certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au/au.sh python aly add" \
 --manual-cleanup-hook "/opt/certbot-letencrypt-wildcardcertificates-alydns-au/au.sh python aly clean" \
 --pre-hook "systemctl stop nginx.service" \
 --post-hook "systemctl start nginx.service"

## 正式申请证书
# 去掉 --dry-run 参数即可

## 部署证书
# (七牛上传)证书路径在 /etc/letsencrypt/live，复制 fullchain.pem 和 privkey.pem 到普通用户目录，并设置文件普通用户权限，然后下载上传到如七牛即可
# nginx中配置参考下文：手动配置nginx证书

## 增加自动续期参考上文
crontab -e
0 3 * * * /usr/bin/certbot renew --quiet

• 手动配置nginx证书

server {
    # listen 80;
    server_name test.shop.cn;
    root /home/www;
    index  index.html index.htm;

    listen 443 ssl; # 一定需要对外开放443端口

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/test.aezo.cn/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/test.aezo.cn/privkey.pem;
}
server {
    server_name test.shop.cn;
    listen 80;

    return 301 https://$host$request_uri;
}

• 测试https访问 https://www.ssllabs.com/ssltest/analyze.html?d=test.aezo.cn
• 常见错误
  • Invalid response from https://dnspod.qcloud.com/static/webblock.html?d=xxx 尽管已经备案也被拦截了(特别是换成腾讯DNS专业版之后出现)
    • 可以换成DNS验证解决，参考: https://zhiqiang.org/it/letsencrypt-and-nginx-set-https.html

Linux服务器证书申请(基于acme.sh)

# 参考：https://github.com/acmesh-official/acme.sh/wiki/%E8%AF%B4%E6%98%8E

## 安装 acme.sh
# 方式一：安装目录：~/.acme.sh/；会自动设置定时任务续签证书
curl https://get.acme.sh | sh -s email=my@example.com
# 方式二：大陆建议手动下载仓库安装(服务器访问github慢)
git clone https://gitee.com/neilpang/acme.sh.git
cd acme.sh
./acme.sh --install -m my@example.com
cd ~/.acme.sh

## 生成证书
# acme.sh 实现了 acme 协议支持的所有验证协议. 一般有两种方式验证: http 和 dns 验证
# http 方式(推荐): 需要在你的网站根目录下放置一个文件, 来验证你的域名所有权, 完成验证
# 手动 dns 方式: 手动在域名上添加一条 txt 解析记录, 验证域名所有权
# 使用http 方式，此命令会自动解析nginx配置，在域名根目录创建验证文件，完成验证后删除验证文件
acme.sh --issue -d example.com --nginx

## copy/安装证书
# 默认生成的证书都放在安装目录下: ~/.acme.sh/
# 可复制到nginx证书目录，或者通过命令进行复制并重启nginx
acme.sh --install-cert -d example.com \
--key-file       /path/to/keyfile/in/nginx/key.pem  \
--fullchain-file /path/to/fullchain/nginx/cert.pem \
--reloadcmd     "service nginx force-reload"

## 查看已安装证书信息
acme.sh --info -d example.com

## 更新证书
# 安装acme.sh后，便会自动创建cronjob，可使用`crontab -l`查看

Windows证书申请(基于win-acme)

• 基于win-acme，下载win-acme.v2.1.7.807.x64.trimmed.zip
• 生成证书操作流程
  • 执行wacs.exe文件
  • Create new cerificate (full options)
  • Manual input
  • 输入host name
  • 选择默认认证方式
    • serve verification files from memory 通过内存验证服务器(需要在实际服务器上运行上述exe。会先访问Lets自动提交工单，然后Lets会访问配置的域名，会在内存生成一个随机码进行验证)
    • [dns-01] Create verification records manually (auto-renew not possible) 基于DNS进行验证(可在工作机上运行上述exe。选择后继续往下操作，最后会生成一个DNS解析值；如生成test.aezo.cn的证书，则他需要解析出一个 _acme-challenge.test，类型为TXT，值为随机生成的一串字符；解析好后，稍等片刻等域名解析生效后再继续执行后续步骤进行验证)
  • rsa key
  • pem encoded files(Apache, nginx, etc.)
  • 输入文件存放路径
  • No store steps
• 将生成的文件设置到ngixn(参考上文手动配置nginx证书)
• 查看托管的证书
  • 再次执行wacs.exe文件
  • A: Manage renewals (1 total) 可查看托管的自动更新证书

证书过期导致RestTemplate(SpringBoot)访问接口失败

• 报错：unable to find valid certification path to requested target
• 自定义RestTemplate同时支持访问http与https

@Bean
public RestTemplate restTemplate() throws KeyStoreException, NoSuchAlgorithmException {
    final HttpComponentsClientHttpRequestFactory factory = new HttpComponentsClientHttpRequestFactory();
    // 设置过期时间
    factory.setConnectionRequestTimeout(5000);
    factory.setReadTimeout(5000);
    factory.setReadTimeout(5000);

    final SSLContextBuilder builder = new SSLContextBuilder();
    // 全部信任 不做身份鉴定
    builder.loadTrustMaterial(null, (X509Certificate[] x509Certificate, String s) -> true);
    
    // 客户端支持SSLv2Hello，SSLv3,TLSv1，TLSv1
    SSLConnectionSocketFactory socketFactory = new SSLConnectionSocketFactory(builder.build(), new String[]{"SSLv2Hello", "SSLv3", "TLSv1", "TLSv1.2"}, null, NoopHostnameVerifier.INSTANCE);

    //为自定义连接器注册http与https
    Registry<ConnectionSocketFactory> registry = RegistryBuilder.<ConnectionSocketFactory>create().register("http", new PlainConnectionSocketFactory()).register("https", socketFactory).build();

    PoolingHttpClientConnectionManager phccm = new PoolingHttpClientConnectionManager(registry);
    phccm.setMaxTotal(500);
    final CloseableHttpClient httpClient = HttpClients.custom().setSSLSocketFactory(socketFactory).setConnectionManager(phccm).setConnectionManagerShared(true).build();
    factory.setHttpClient(httpClient);
    final RestTemplate restTemplate = new RestTemplate(factory);
    return restTemplate;
}

AES/DES

简介

• 密码学中的高级加密标准 (Advanced Encryption Standard，AES)，又称高级加密标准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。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。该算法为比利时密码学家Joan Daemen和VincentRijmen所设计，结合两位作者的名字，以Rijndael命名之 [1]
• 加密方式如
  • AES/CBC/NOPadding
  • AES/CBC/PKCS5Padding 128位(16字节)，jdk默认支持，建议使用
  • AES/CBC/PKCS7Padding 256位(32字节)，jdk默认不支持
• 说明
  • 类似有 DES/CBC/PKCS5Padding
  • 上述命名意义分别为：AES为算法名称，CBC为加密模式，PKCS5Padding为填充方式(PKCS5Padding是PKCS7Padding在填充块大小为8个字节时的特殊情况，本质上是一样的)
  • 使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
  • 一般在对内容加密时，需要先将内容进行编码，如Base64。因为，不是所有的字节数组都可以new String()，然后在通过String.getBytes()还原

JAVA 实现

• java默认不支持PKCS7，如果非要指定PKCS7需要借助BouncyCastle类和安装扩展包

  • BouncyCastle类

    <!-- AES/CBC/PKCS7Padding 加解密 -->
    <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.bouncycastle/bcprov-jdk15on -->
    <dependency>
        <groupId>org.bouncycastle</groupId>
        <artifactId>bcprov-jdk15on</artifactId>
        <version>1.55</version>
    </dependency>

  • 安装扩展包

    • oracle官方下载(JDK1.8)
    • 下载之后得到local_policy.jar，US_export_policy.jar两个jar包，把这两个jar包放到jre/lib/security目录下替换原来的两个jar包即可
    • 如果是128位(16字节)则无需安装扩展包
• 示例(基于jdk1.8测试)

import org.apache.tomcat.util.codec.binary.Base64;
import sun.misc.BASE64Decoder;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec;

public class AesU {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        System.out.println(encrypt("aezo.cn")); // U7fKj3r+hCydAkG20p0ZOw==
        System.out.println(decrypt("U7fKj3r+hCydAkG20p0ZOw==")); // aezo.cn
        System.out.println(decrypt("7gerc9kKbi7d7/rskLzq/H/+9Zb9lqa/XhiWkgeaThw=")); // aezo.cn
        System.out.println(encrypt2("aezo.cn")); // 7gerc9kKbi7d7/rskLzq/H/+9Zb9lqa/XhiWkgeaThw=
        System.out.println(decrypt2("U7fKj3r+hCydAkG20p0ZOw==")); // aezo.cn
    }

    private static final String CHARSET_NAME = "UTF-8";
    private static final String ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding"; // "AES/CBC/PKCS7Padding"
    private static final String KEY = "aabcw334^#^&#*^$W1233qwreqwr12  "; // 秘钥 32字节
    private static final String IV = "abc8j*Ghg7!rNI84"; // 偏移 16字节

    // static {
    //     // 使用"AES/CBC/PKCS7Padding"时需要开启
    //     Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
    // }

    /**
     * 加密
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String content) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(CHARSET_NAME), "AES");
        AlgorithmParameterSpec paramSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, paramSpec);
        byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes(CHARSET_NAME));
        return Base64.encodeBase64String(result);
    }

    /**
     * 解密
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String content)  throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(CHARSET_NAME), "AES");
        AlgorithmParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
        return new String(cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(content)), CHARSET_NAME);
    }

    /**
     * AES加密+BASE64
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt2(String content) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        int blockSize = cipher.getBlockSize();

        byte[] dataBytes = content.getBytes();
        int plaintextLength = dataBytes.length;
        if (plaintextLength % blockSize != 0) {
            plaintextLength = plaintextLength + (blockSize - (plaintextLength % blockSize));
        }

        byte[] plaintext = new byte[plaintextLength];
        System.arraycopy(dataBytes, 0, plaintext, 0, dataBytes.length);

        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(plaintext);

        return new sun.misc.BASE64Encoder().encode(encrypted);
    }

    /**
     * 解密
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt2(String content) throws Exception {
        byte[] encrypted = new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(IV.getBytes());

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);

        byte[] original = cipher.doFinal(encrypted);
        return new String(original);
    }
}

JS 实现

• 基于插件CryptoJS
• 参考
  • https://www.cnblogs.com/yuyutianxia/p/7694195.html
  • https://www.oschina.net/code/snippet_42170_38198

SHA1

public static String sha1(String str)
    throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException {
    if (null == str || str.length() == 0) {
        return null;
    }
    MessageDigest mdTemp = MessageDigest.getInstance("SHA1");
    mdTemp.update(str.getBytes("UTF-8"));
    byte[] md = mdTemp.digest();

    return "{SHA}" + Utf8.decode(java.util.Base64.getEncoder().encode(md));
}

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参考文章