springaes加密庫_簡述aes演算法的加密過程

1. 如何對資料庫進行加密和解密

資料庫賬號密碼加密詳解及實例
資料庫中經常有對資料庫賬號密碼的加密，但是碰到一個問題，在使用UserService對密碼進行加密的時候，spring security 也是需要進行同步配置的，因為spring security 中驗證的加密方式是單獨配置的。如下：
<authentication-manager>
<authentication-provider user-service-ref="userDetailService">
<password-encoder ref="passwordEncoder" />
</authentication-provider>
</authentication-manager>

<beans:bean class="com.sapphire.security.MyPasswordEncoder" id="passwordEncoder">
<beans:constructor-arg value="md5"></beans:constructor-arg>
</beans:bean>

如上述配置文件所示，passwordEncoder才是在spring security對賬號加密校驗的地方。
spring security在攔截之後，會首先對用戶進行查找，通過自己定義的userDetailService來找到對應的用戶，然後由框架進行密碼的匹配驗證。
從userDetailService得到user以後，就會進入到DaoAuthenticationProvider中，這是框架中定義的，然後跳入其中的authenticate方法中。
該方法會進行兩個檢查，分別是
* preAuthenticationChecks : 主要進行的是對用戶是否過期等信息的校驗，調用的方法在userDetail中有定義的。
* : 這個就是用戶名密碼驗證的過程了。
而PasswordEncoder是我們xml中注入的bean，所以了，我們調用的則是我們自己完成的passwordEncoder
public class MyPasswordEncoder extends MessageDigestPasswordEncoder {
public MyPasswordEncoder(String algorithm) {
super(algorithm);
}

@Override
public boolean isPasswordValid(String encPass, String rawPass, Object salt) {
return encPass.equals(DigestUtils.md5DigestAsHex(rawPass.getBytes()));
}
}

這是我對其實現的一個簡單版本，調用的就是spring自帶的加密演算法，很簡單了，當然也可以使用復雜的加密方法，這個就靠自己了
感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對本站的支持！

2. 簡述aes演算法的加密過程

AES加密過程涉及到 4 種操作，分別是位元組替代、行移位、列混淆和輪密鑰加。

1.位元組替換：位元組代替的主要功能是通過S盒完成一個位元組到另外一個位元組的映射。

2.行移位：行移位的功能是實現一個4x4矩陣內部位元組之間的置換。

4.輪密鑰加：加密過程中，每輪的輸入與輪密鑰異或一次（當前分組和擴展密鑰的一部分進行按位異或）；因為二進制數連續異或一個數結果是不變的，所以在解密時再異或上該輪的密鑰即可恢復輸入。

5.密鑰擴展：其復雜性是確保演算法安全性的重要部分。當分組長度和密鑰長度都是128位時，AES的加密演算法共迭代10輪，需要10個子密鑰。AES的密鑰擴展的目的是將輸入的128位密鑰擴展成11個128位的子密鑰。AES的密鑰擴展演算法是以字為一個基本單位（一個字為4個位元組），剛好是密鑰矩陣的一列。因此4個字（128位）密鑰需要擴展成11個子密鑰，共44個字。

3. springboot上傳文件到伺服器aes加密

業務需求：資料庫中的用戶名密碼明文存儲在配置文件中，不是十分安全。所以將資料庫中的用戶名密碼使用AES對稱加密放入配置文件中，達到加密效果。同時也不想使用tomcat等中間件等太繁重，就使用了spring boot 輕量級框架。個人比較菜，輕噴。
關於如何搭建spring boot項目其他的人說的很詳細參考初識Spring Boot框架

入口類代碼

@Controller
@SpringBootApplication
@EnableAutoConfiguration
{
publicstaticvoidmain(String[]args){
SpringApplication.run(Aesdemo1Application.class,args);
}
}

運行時只要運行main方法或者打包後java -jar 即可（寫成.bat文件點擊運行方便簡單）

@Controller
publicclassGetKeyController{
@GetMapping("/getkey")
publicStringgreetingForm(Modelmodel){
model.addAttribute("passwordBean",newPasswordBean());return"index";
}
@PostMapping("/getkey")
publicStringgreetingSubmit(@){
Strings1=AESUtil.encrypt(passwordBean.getPassword(),passwordBean.getVar1());
passwordBean.setVar2(s1);
return"result";
}
}

啟動後有這里還有一個控制器類
瀏覽器地址輸入 http://localhost:8080/getkey 即可跳轉到greetingForm 方法,賦入PasswordBean屬性後跳轉到index.html
PasswordBean 是自己定義的bean類裡面有password var1 var2 3個屬性

index.html代碼

<!DOCTYPEhtml>
<htmllang="en"xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<metacharset="UTF-8"/>
<title>Title</title>
</head>

<body>
<formaction="#"th:action="@{/getkey}"th:object="${passwordBean}"method="post">
<p>密碼:<inputtype="text"th:field="*{password}"/></p>
<p>加密字元:<inputtype="text"th:field="*{var1}"/></p>
<p><inputtype="submit"value="Submit"/>
<inputtype="reset"value="Reset"/></p>
</form>
</body>
</html>

注意使用了thymeleaf框架所以必須引入

輸入要加密的和鹽即可獲得通過post方法到result即可獲得加密後字元串

<!DOCTYPEhtml>
<htmllang="en"xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
<metacharset="UTF-8"/>
<title>Title</title>
</head>
<body>
<h1>Result</h1>
<pth:text="'密碼:'+${passwordBean.password}"/>
<pth:text="'加密字元:'+${passwordBean.var1}"/>
<pth:text="'加密後字元:'+${passwordBean.var2}"/>
<ahref="/getkey">Submitanothermessage</a>
</body>
</html>

4. AES加解密使用總結

AES, 高級加密標准, 是採用區塊加密的一種標准, 又稱Rijndael加密法. 嚴格上來講, AES和Rijndael又不是完全一樣, AES的區塊長度固定為128比特, 秘鑰長度可以是128, 192或者256. Rijndael加密法可以支持更大范圍的區塊和密鑰長度, Rijndael使用的密鑰和區塊長度均可以是128，192或256比特. AES是對稱加密最流行的演算法之一.

我們不去討論具體的AES的實現, 因為其中要運用到大量的高等數學知識, 單純的了解AES流程其實也沒什麼意義(沒有數學基礎難以理解), 所以我們今天著重來總結一些使用過程中的小點.

當然了分組密碼的加密模式不僅僅是ECB和CBC這兩種, 其他的我們暫不涉及.

上面說的AES是一種區塊加密的標准, 那加密模式其實可以理解為處理不同區塊的方式和聯系.

ECB可以看做最簡單的模式, 需要加密的數據按照區塊的大小分為N個塊, 並對每個塊獨立的進行加密

此種方法的缺點在於同樣的明文塊會被加密成相同的密文塊, 因此, 在某些場合, 這種方法不能提供嚴格的數據保密性. 通過下面圖示例子大家就很容易明白了

我們的項目中使用的就是這種模式, 在CBC模式中, 每個明文塊與前一個塊的加密結果進行異或後, 在進行加密, 所以每個塊的加密都依賴前面塊的加密結果的, 同時為了保證第一個塊的加密, 在第一個塊中需要引入初始化向量iv.

CBC是最常用的模式. 他的缺點是加密過程只能是串列的, 無法並行, 因為每個塊的加密要依賴到前一個塊的加密結果, 同時在加密的時候明文中的細微改變, 會導致後面所有的密文塊都發生變化. 但此種模式也是有優點的, 在解密的過程中, 每個塊的解密依賴上一個塊的加密結果, 所以我們要解密一個塊的時候, 只需要把他前面一個塊也一起讀取, 就可以完成本塊的解密, 所以這個過程是可以並行操作的.

AES加密每個塊blockSize是128比特, 那如果我們要加密的數據不是128比特的倍數, 就會存在最後一個分塊不足128比特, 那這個塊怎麼處理, 就用到了填充模式. 下面是常用的填充模式.

PKCS7可用於填充的塊大小為1-255比特, 填充方式也很容易理解, 使用需填充長度的數值paddingSize 所表示的ASCII碼 paddingChar = chr(paddingSize)對數據進行冗餘填充. (後面有解釋)

PKCS5隻能用來填充8位元組的塊

我們以AES(128)為例, 數據塊長度為128比特, 16位元組, 使用PKCS7填充時, 填充長度為1-16. 注意, 當加密長度是16整數倍時, 反而填充長度是最大的, 要填充16位元組. 原因是 "PKCS7" 拆包時會按協議取最後一個位元組所表徵的數值長度作為數據填充長度, 如果因真實數據長度恰好為16的整數倍而不進行填充, 則拆包時會導致真實數據丟失.

舉一個blockSize為8位元組的例子

第二個塊中不足8位元組, 差4個位元組, 所以用4個4來填充

嚴格來講 PKCS5不能用於AES, 因為AES最小是128比特(16位元組), 只有在使用DES此類blockSize為64比特演算法時, 考慮使用PKCS5

我們的項目最開始加解密庫使用了CryptoSwift, 後來發現有性能問題, 就改為使用IDZSwiftCommonCrypto.

這里咱們結合項目中邊下邊播邊解密來提一個點, 具體的可以參考之前寫的邊下邊播的總結 . 因為播放器支持拖動, 所以我們在拖拽到一個點, 去網路拉取對應數據時, 應做好range的修正, 一般我們都會以range的start和end為基準, 向前後找到包含這個range的所有塊范圍. 打比方說我們需要的range時10-20, 這是我們應該修正range為0-31, 因為起點10在0-15中, 20 在16-31中. 這是常規的range修正.(第一步找16倍數點).

但是在實際中, 我們請求一段數據時, 還涉及到解密器的初始化問題, 如果我們是請求的0-31的數據, 因為是從0開始, 所以我們的解密器只需要用key和初始的iv來進行初始化, 那如果經過了第一步的基本range修正後, 我們請求的數據不是從0開始, 那我們則還需要繼續往前讀取16個位元組的數據, 舉個例子, 經過第一步修正後的range為16-31, 那我們應該再往前讀取16位元組, 應該是要0-31 這32個位元組數據, 拿到數據後,使用前16個位元組(上一個塊的密文)當做iv來初始化解密器.

還有一個要注意的點是, 數據解密的過程中, 還有可能會吞掉後面16個位元組的數據, 我暫時沒看源碼, 不知道具體因為什麼, 所以保險起見, 我們的range最好是再向後讀取6個位元組.

感謝閱讀

參考資料

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%AB%98%E7%BA%A7%E5%8A%A0%E5%AF%86%E6%A0%87%E5%87%86
https://segmentfault.com/a/1190000019793040
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10250386

5. SpringBoot Starter自定義註解 - 介面加解密

目標

本章我們將編寫一個starter，目標如下：

1、對外提供 @OpenAPI 註解，使用此註解它會對接收的請求數據進行解密，對要返回的數據進行加密。

2、完成服務端使用示例

3、完成前端調用示例

加密規則

1、對業務數據進行AES加密，示意代碼：encryptData=AES("業務數據", aesKey)

2、對AES的key進行公鑰加密，示意代碼：encryptKey=RSA(aesKey, 公鑰)

3、簽名sign=md5(encryptData+encryptKey)

加密後請求示例

Content-Type: application/x-www-form-urlencoded;charset=UTF-8

請求參數

服務端返回示例

pom.xml

定義註解

配置公私鑰

具體代搜行碼邏輯

定義切面和自動殲巧裝配

spring.factories

服務端修改

在業氏漏鍵務項目中引入jar 包

配置公私鑰

改動的地方很少，只需要在原介面增加@OpenAPI註解即可

前端修改

修改前代碼

修改後要先對參數加密，然後對返回數據解密

安裝兩個加密庫

封裝RSA、AES和Base64加解密

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springaes加密庫

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