Java 使用AES算法对大型文件进行加密和解密

我正在加密和解密大型文件，如视频、mp3和pdf。我使用下面的算法。我曾尝试在解密后下载pdf文件，但渲染需要一分钟以上的时间，即使下载的文件只有100kb

下面是我的代码，我怎样才能更快地解决错误并呈现或下载解密文件

public OutputStream encrypt(OutputStream stream) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException {
    OutputStream fos = stream;
    SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec("MyDifficultPassw".getBytes(), "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sks);
    final  CipherOutputStream cos = new CipherOutputStream(fos, cipher);
    return cos;
}

public InputStream decrypt(InputStream stream) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException {
    InputStream fis = stream;
    SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec("MyDifficultPassw".getBytes(), "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
    final CipherInputStream cis = new CipherInputStream(fis, cipher);
    return cis;
    
}

我得到这个错误“是由：javax.crypto.IllegalBlockSizeException引起的：当使用填充密码解密时，输入长度必须是16的倍数

---

在java.base/com.sun.crypto.provider.CipherCore.prepareInputBuffer（CipherCore.java:1005）“

此代码存在多个问题

“MyDifficultPassw”.getBytes（）

这是个坏主意

getBytes（）

通过使用“平台默认编码”对字符进行解码，将字符转换为字节。虽然在未来的一些java中，可能只是被硬锁定到UTF-8，但它现在不是这样工作的，这意味着您的实际密码（如密钥字节）取决于您运行它的硬件，而您显然不希望这样。尝试

.getBytes（StandardCharsets.UTF_8）

取而代之，现在无论在什么硬件上运行它，它都是一致的

SecretKeySpec sks=newsecretkeyspec（“MyDifficultPassw.getBytes（），“AES”）

除了字符集编码的问题之外，这里还有一个更大的问题。加密比你想象的要复杂得多。有3个特定的AES密码（其中“AES”是所有3个密码的组名）。3个AES密码中的每一个都需要不同大小的密码

换句话说，你不能只接受一个密码，把它转换成字节，然后一天就结束了。具体地说，您需要128位、192位或256位（以字节为单位，除以8:16、24或32字节），其他什么都不行。您的示例通常（取决于编码！）会产生16个字节，这意味着这可以工作并得到AES128，但这不是通常的方法。通常的方法是使用密码作为“种子”来创建16、24或32个字节。这允许用户输入任意长度的密码，而不是强制输入“一个密码，如果通过UTF-8转换为字节，最终正好是16、24或32字节”

byte[] salt = new byte[] {10, 99, 88, 20, 8, 20, 77, 1};
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHMacSHA256");
KeySpec spec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, 65536, 256);
SecretKey secret = new SecretKeySpec(factory.generateSecret(spec).getEncoded(), "AES");

这将使用用户提供的密码（

password

），并使用PBKDF2算法将其转换为256位密钥，这是一个好主意，而SO答案不是解释原因的合适场所-可以在web上搜索此信息。“salt”是一种很难识别密码的东西：它需要事先很难猜到，但不需要特别保密。您可以在源文件中为它硬编码8个随机选择的数字；你也需要它来解密

Cipher.getInstance（“AES”）

用于流式传输数据的密码比这复杂得多！至少有3个因素：

A.算法。好吧，你明白了：AES

B.填充。这些密码是分组密码。他们在区块上作业。AES（所有变体）一次操作16个字节（注意：编辑：这用于说明它操作16/24/32个字节；正如注释中指出的，这是不正确的）它不能在较少或较多的情况下运行。那么，如果您的文件大小不能很好地划分为16，该怎么办？如果你有一个45字节的文件呢？填充算法定义了接下来要做的事情。你需要一个<代码>PKCS5P添加是常见的选择

C.链接模式。这是一个更复杂的野兽：加密算法的核心是一个数学公式，它将一个数字（输入数字）转换为另一个数字（输出数字），该公式的特性是，如果我给你输出数字，你除了尝试每一个可能的数字外，无法找出输入数字是什么。然而，这确实意味着每次相同的输入号码加密到相同的输出号码。这使得观察加密数据的人仍然能够发现重复的数据，即使他们不知道重复的是什么。这是一个巨大的问题：例如，一个徽标的图片将很容易识别。请参阅本页上的示例，了解这一点的重要性。例如，为了解决这个问题，你可以将上一个块“混合”到下一个块中，这样就解决了问题。NIST推荐的模式为GCM。请注意，GCM或多或少有内置的填充（我过于简化了），因此我们可以使用

NoPadding

。另一种流行但问题稍大的链接模式是CBC，它确实需要填充：

那么，让我们来解决这个问题：

Cipher.getInstance（“AES/GCM/NoPadding”）

，或

Cipher.getInstance（“AES/CBC/PKCS5Padding”）

对解密代码应用相同的转换，您就解决了问题。。。有点

如何解决错误并更快地呈现或下载解密文件

public OutputStream encrypt(OutputStream stream) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException {
    OutputStream fos = stream;
    SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec("MyDifficultPassw".getBytes(), "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sks);
    final  CipherOutputStream cos = new CipherOutputStream(fos, cipher);
    return cos;
}

public InputStream decrypt(InputStream stream) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, InvalidAlgorithmParameterException {
    InputStream fis = stream;
    SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec("MyDifficultPassw".getBytes(), "AES");
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
    final CipherInputStream cis = new CipherInputStream(fis, cipher);
    return cis;
    
}

这听起来像是你把缓冲搞砸了。这与粘贴的代码没有任何关系，但这是交给此方法的输入/输出流的问题。许多流需要大量写入/读取，否则速度相当慢。通过将它们包装在
BufferedXStream
中来修复此问题

坏的：

好:

请注意，一般来说，如果你真的不知道自己在做什么，最终结果经受住黑客攻击的几率很低。没有一个好的解决方案可以解决这个问题——阅读安全知识，检查代码，尝试使用更多现成的东西，而不是手工操作。但是，这些都不是保证。
此代码存在多个问题

“MyDifficultPassw”.getBytes（）
这是个坏主意
getBytes（）
通过使用“平台默认编码”对字符进行解码，将字符转换为字节。虽然在未来的一些java中，可能只是被硬锁定到UTF-8，但它现在不是这样工作的，这意味着您的实际密码（如
try (FileOutputStream fos = new BufferedOutputStream(FileOutputStream("encrypted.txt"))) {
    CipherOutputStream cos = encrypt(fos);
     // write data
}