使用Java有效地加密文件：AES加密

Question

我正在开发一个应用程序，需要对一些小文件（小于1MB）和大文件（约500MB）进行加密。
有什么方法可以高效地对这些文件进行加密，并将加密后的版本保存在磁盘的某个位置呢？
如果花费了一定时间，能否显示加密进度？

- Ariyan

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您需要多少安全性？通常来说，加密越弱，加密速度越快，反之亦然。 - Sean Dawson

你可以使用 BouncyCastle API。 - Bhavik Ambani

@NoxHarmonium：我该如何衡量它？;-) 我需要文件尽可能安全。我不在乎加密速度有多慢，我只想让它以最大速率运行。（我的意思是使用java.io和java.nio进行文件复制之类的操作） - Ariyan

进度如何？像 ProgressMonitorInputStream 这样的吗？ - President James K. Polk

Answer 1

假设您已经有一个AES密钥和一些输出流，下面是如何将加密装饰器添加到该流的方法。

Cipher enc = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
enc.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
AlgorithmParameters params = enc.getParameters();
IvParameterSpec iv = params.getParameterSpec(IvParameterSpec.class);
out.write(iv.getIV());
out = new CipherOutputStream(enc, out); 

这将IV添加到密码文本的开头；在解密时，您需要解析出来以初始化密码。

长期而言，更好的解决方案是使用实现加密消息语法（Cryptographic Message Syntax）的库，这是S/MIME的基础。它记录有关可用于解密的算法和密钥的元数据。

如果您的提供商支持，我还建议使用GCM或CCM等AEAD模式。 （SunJCE不支持这些模式。）这些模式将验证文件是否已正确解密并且未被损坏。

- erickson

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@owlstead 我知道现在有GCM的API，而且预计SunJCE会提供它，但是当我去查看时，我在文档中找不到它的提及。您是否知道Oracle是否有任何承诺通过包含的JCE提供程序来提供它？ - erickson

抱歉，可能我在那里使用了非标准的构建路径。从源代码来看：“Java SE已经在JDK 7中定义了AEAD/GCM接口。在JDK 8中，JCA/JCE提供程序将实现这些AEAD/GCM接口。如果当前的PKCS11标准支持，我们还可能添加一些额外的PKCS11机制。” - Maarten Bodewes

当然，Bouncy Castle API 包含执行 GCM 模式的实现。在结束斯坦福大学加密课程后，我会尝试将其构建到提供程序中。 - Maarten Bodewes

Answer 2

正如Bhavik在上面提到的，BouncyCastle是一个不错的选择，它很轻量级且成熟。你可以控制一次读写多少数据来看加密的进展情况。你可以从文件中读取字节，对它们进行加密，然后将结果写回到另一个文件中。

这个问题中提到了一个例子： 如何使用BouncyCastle PGP加密字符串/流而不是从文件开始。

- Sean Dawson