Java를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하는 방법

Java를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하는 방법

소개:
네트워크 애플리케이션 및 데이터 전송 과정에서 데이터 보안은 매우 중요합니다. 암호화 알고리즘은 데이터 보안을 보호하는 중요한 수단 중 하나입니다. AES(Advanced Encryption Standard)는 높은 보안성, 효율성 및 유연성을 갖춘 현재 가장 일반적으로 사용되는 대칭 암호화 알고리즘 중 하나입니다. 이 기사에서는 Java 프로그래밍 언어를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하여 데이터 보안을 보호하는 방법을 소개합니다.

1. AES 암호화 알고리즘 소개
   AES 암호화 알고리즘은 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 대칭 키 암호화 알고리즘입니다. 여러 라운드의 대체 및 순열 작업을 통해 데이터 청크를 암호화하고 데이터를 난독화합니다. AES 알고리즘은 128비트, 192비트, 256비트의 세 가지 키 길이를 허용합니다. 이 문서에서는 데모 예시로 128비트 키를 사용합니다.
2. 환경 준비
   시작하기 전에 다음 환경을 준비해야 합니다.
3. JDK(Java 개발 환경)
4. Java 개발 도구(Eclipse 또는 IntelliJ IDEA 등)
5. AES 암호화 알고리즘용 Java 라이브러리

6. 가져오기 관련 라이브러리
   Java를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하기 전에 관련 라이브러리 파일을 가져와야 합니다. Java에서는 javax.crypto 라이브러리를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 다음 라이브러리 파일을 가져와야 합니다.

   import javax.crypto.Cipher;
   import javax.crypto.SecretKey;
   import javax.crypto.SecretKeyFactory;
   import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
   import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
   import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

7. AES 암호화 및 복호화 방법 구현

   public class AESUtil {
    private static final String CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    private static final String SECRET_KEY_ALGORITHM = "PBKDF2WithHmacSHA256";
    private static final int ITERATION_COUNT = 65536;
    private static final int KEY_LENGTH = 128;
    private static final int IV_LENGTH = 16;
   
    public static byte[] encrypt(String plaintext, String password) throws Exception {
        byte[] salt = generateSalt();
        PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, ITERATION_COUNT, KEY_LENGTH);
        SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(SECRET_KEY_ALGORITHM);
        SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(pbeKeySpec);
        byte[] iv = generateIV();
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, new IvParameterSpec(iv));
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes("UTF-8"));
        byte[] encrypted = new byte[iv.length + salt.length + ciphertext.length];
        System.arraycopy(iv, 0, encrypted, 0, iv.length);
        System.arraycopy(salt, 0, encrypted, iv.length, salt.length);
        System.arraycopy(ciphertext, 0, encrypted, iv.length + salt.length, ciphertext.length);
        return encrypted;
    }
   
    public static String decrypt(byte[] encrypted, String password) throws Exception {
        byte[] iv = new byte[IV_LENGTH];
        System.arraycopy(encrypted, 0, iv, 0, iv.length);
        byte[] salt = new byte[encrypted.length - iv.length - KEY_LENGTH / 8];
        System.arraycopy(encrypted, iv.length, salt, 0, salt.length);
        byte[] ciphertext = new byte[encrypted.length - iv.length - salt.length];
        System.arraycopy(encrypted, iv.length + salt.length, ciphertext, 0, ciphertext.length);
        PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, ITERATION_COUNT, KEY_LENGTH);
        SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(SECRET_KEY_ALGORITHM);
        SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(pbeKeySpec);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, new IvParameterSpec(iv));
        byte[] plaintext = cipher.doFinal(ciphertext);
        return new String(plaintext, "UTF-8");
    }
   
    private static byte[] generateSalt() {
        byte[] salt = new byte[KEY_LENGTH / 8];
        SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
        secureRandom.nextBytes(salt);
        return salt;
    }
   
    private static byte[] generateIV() {
        byte[] iv = new byte[IV_LENGTH];
        SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();
        secureRandom.nextBytes(iv);
        return iv;
    }
   }

8. 사용 예
   이제 위에 구현된 AES 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터를 암호화하고 복호화할 수 있습니다.

   public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String plaintext = "Hello, World!";
            String password = "MySecretPassword";
            byte[] encrypted = AESUtil.encrypt(plaintext, password);
            System.out.println("Encrypted data: " + Arrays.toString(encrypted));
            String decrypted = AESUtil.decrypt(encrypted, password);
            System.out.println("Decrypted data: " + decrypted);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
   }

9. 결론
   이 기사에서는 Java 프로그래밍 언어를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하여 데이터 보안을 보호하는 방법을 소개합니다. 위의 샘플 코드를 사용하면 민감한 데이터를 암호화하고 필요할 때 해독할 수 있습니다. 이러한 지식을 학습하고 이해함으로써 데이터 보안을 더욱 효과적으로 보호하고 실제 개발 시 해당 시나리오에 적용할 수 있습니다.

위 내용은 Java를 사용하여 AES 암호화 알고리즘을 구현하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!