如何在Java中实现文件加密解密功能-java教程-PHP中文网

如何在Java中实现文件加密解密功能

P粉602998670

发布： 2025-10-20 12:32:01

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使用AES算法结合CBC模式和IV实现文件加密解密，通过CipherOutputStream加密、CipherInputStream解密，密钥由KeyGenerator生成并安全存储，IV随机生成且单独保存，确保文件安全性。

如何在java中实现文件加密解密功能

在Java中实现文件的加密和解密功能，主要依赖于Java的加密扩展（Java Cryptography Extension, JCE）。常用的方式是使用对称加密算法如AES（Advanced Encryption Standard），它安全高效，适合大文件处理。下面介绍如何用AES算法实现文件的加密与解密。

1. 使用AES算法进行文件加密

AES是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的密钥。为了保证安全性，通常结合CBC模式和PKCS5Padding填充方式，并使用随机生成的初始化向量（IV）。

以下是实现文件加密的关键步骤：

生成或指定一个密钥（通常为128、192或256位）
创建Cipher对象并初始化为加密模式
使用FileInputStream读取明文文件，通过CipherOutputStream写入加密数据

// 示例代码：文件加密

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.CipherOutputStream;
import java.security.SecureRandom;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;

public class FileEncryptor {
  private static final String ALGORITHM = "AES";
  private static final String TRANSFORMATION = "AES/CBC/PKCS5Padding";

  public static void encrypt(String keyFile, String inputFile, String outputFile) throws Exception {
    SecretKey key = loadOrGenerateKey(keyFile);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
    byte[] iv = new byte[16];
    SecureRandom random = new SecureRandom();
    random.nextBytes(iv);
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);

    // 写入IV到输出文件开头
    try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile);        FileOutputStream ivFos = new FileOutputStream(outputFile + ".iv")) {
      ivFos.write(iv); // 单独保存IV
    }

    try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputFile);        CipherOutputStream cos = new CipherOutputStream(new FileOutputStream(outputFile), cipher)) {
      byte[] buffer = new byte[1024];
      int read;
      while ((read = fis.read(buffer)) != -1) {
        cos.write(buffer, 0, read);
      }
    }   }
}

2. 实现文件解密功能

解密过程需要原始密钥和加密时使用的IV。IV通常随加密文件一起存储（如单独文件或附加在加密文件头部）。

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读取IV（例如从.iv文件中）
初始化Cipher为解密模式
使用CipherInputStream读取加密内容并写入解密后的文件

// 示例代码：文件解密

  public static void decrypt(String keyFile, String encryptedFile, String decryptedFile) throws Exception {
    SecretKey key = loadOrGenerateKey(keyFile);
    Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);

    // 读取IV
    byte[] iv = new byte[16];
    try (FileInputStream ivFis = new FileInputStream(encryptedFile + ".iv")) {
      ivFis.read(iv);
    }     IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec);

    // 解密文件
    try (FileInputStream fis = new FileInputStream(encryptedFile);        CipherInputStream cis = new CipherInputStream(fis, cipher);        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(decryptedFile)) {
      byte[] buffer = new byte[1024];
      int read;
      while ((read = cis.read(buffer)) != -1) {
        fos.write(buffer, 0, read);
      }
    }   }