1、AES加密介紹

AES是開發中常用的加密演算法之一。然而由於前後端開發使用的語言不統一，導致經常出現前端加密而後端不能解密的情況出現。然而無論什麼語言系統，AES的演算法總是相同的， 因此導致結果不一致的原因在於 加密設定的引數不一致 。於是先來看看在兩個平臺使用AES加密時需要統一的幾個引數。

金鑰長度（Key Size）
加密模式（Cipher Mode）
填充方式（Padding）
初始向量（Initialization Vector）
金鑰長度

AES演算法下，key的長度有三種：128、192和256 bits。由於歷史原因，JDK預設只支援不大於128 bits的金鑰，而128 bits的key已能夠滿足商用安全需求。因此本例先使用AES-128。（Java使用大於128 bits的key方法在文末提及）

加密模式

AES屬於塊加密（Block Cipher），塊加密中有CBC、ECB、CTR、OFB、CFB等幾種工作模式。本例統一使用CBC模式。

填充方式

由於塊加密只能對特定長度的資料塊進行加密，因此CBC、ECB模式需要在最後一資料塊加密前進行資料填充。（CFB，OFB和CTR模式由於與key進行加密操作的是上一塊加密後的密文，因此不需要對最後一段明文進行填充）

在iOS SDK中提供了PKCS7Padding，而JDK則提供了PKCS5Padding。原則上PKCS5Padding限制了填充的Block Size為8 bytes，而Java實際上當塊大於該值時，其PKCS5Padding與PKCS7Padding是相等的：每需要填充χ個位元組，填充的值就是χ。

初始向量

使用除ECB以外的其他加密模式均需要傳入一個初始向量，其大小與Block Size相等（AES的Block Size為128 bits），而兩個平臺的API文件均指明當不傳入初始向量時，系統將預設使用一個全0的初始向量。

有了上述的基礎之後，可以開始分別在兩個平臺進行實現了。

2、IOS具體實現

1)設定IV和祕鑰長度：

NSString const *kInitVector = @"~e#[email protected]%^&*(w)";  //偏移量
size_t const kKeySize       = kCCKeySizeAES128;     //祕鑰長度
 

2）實現

+ (NSString *)encryptAES:(NSString *)content key:(NSString *)key {

    NSData *initVector = [kInitVector dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *keyData = [key dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSData *contentData = [content dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    NSUInteger dataLength = contentData.length;

    // 密文長度 <= 明文長度 + BlockSize
    size_t encryptSize = dataLength + kCCBlockSizeAES128;
    void *encryptedBytes = malloc(encryptSize);
    size_t actualOutSize = 0;

    CCCryptorStatus cryptStatus = CCCrypt(kCCEncrypt,
                                          kCCAlgorithmAES,
                                          kCCOptionPKCS7Padding,  // 系統預設使用 CBC，然後指明使用 PKCS7Padding
                                          keyData.bytes,
                                          kKeySize,
                                          initVector.bytes,
                                          contentData.bytes,
                                          dataLength,
                                          encryptedBytes,
                                          encryptSize,
                                          &actualOutSize);

    if (cryptStatus == kCCSuccess) {
        // 對加密後的資料進行 base64 編碼
        return [[NSData dataWithBytesNoCopy:encryptedBytes length:actualOutSize] base64EncodedStringWithOptions:NSDataBase64EncodingEndLineWithLineFeed];
    }
    free(encryptedBytes);
    return nil;
}

Android實現

1、定義一個初始向量，不需手動設定金鑰大小，系統會自動根據傳入的 Key 進行判斷。

private static final String IV_STRING = "16-Bytes--String";

2、實現

public static String encryptAES(String content, String key) 
            throws InvalidKeyException, NoSuchAlgorithmException, 
            NoSuchPaddingException, UnsupportedEncodingException, 
            InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {

    byte[] byteContent = content.getBytes("UTF-8");

    // 注意，為了能與 iOS 統一
    // 這裡的 key 不可以使用 KeyGenerator、SecureRandom、SecretKey 生成
    byte[] enCodeFormat = key.getBytes();
    SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");

    byte[] initParam = IV_STRING.getBytes();
    IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(initParam);

    // 指定加密的演算法、工作模式和填充方式
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);

    byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(byteContent);

    // 同樣對加密後資料進行 base64 編碼
    Encoder encoder = Base64.getEncoder();
    return encoder.encodeToString(encryptedBytes);
}

IOS參考：

Android參考：