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B12_AesGcmNoPaddingRandomStringJava11.java
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package net.bplaced.javacrypto.symmetricencryption;
/*
* Herkunft/Origin: http://javacrypto.bplaced.net/
* Programmierer/Programmer: Michael Fehr
* Copyright/Copyright: frei verwendbares Programm (Public Domain)
* Copyright: This is free and unencumbered software released into the public domain.
* Lizenttext/Licence: <http://unlicense.org>
* getestet mit/tested with: Java Runtime Environment 8 Update 191 x64
* getestet mit/tested with: Java Runtime Environment 11.0.1 x64
* Datum/Date (dd.mm.jjjj): 13.01.2019
* Funktion: verschlüsselt einen Text im AESs GCM Modus kein Padding
* Function: encrypts a text string using AES GCM modus with no padding
*
* Sicherheitshinweis/Security notice
* Die Programmroutinen dienen nur der Darstellung und haben keinen Anspruch auf eine
* korrekte Funktion, insbesondere mit Blick auf die Sicherheit !
* Prüfen Sie die Sicherheit bevor das Programm in der echten Welt eingesetzt wird.
* The program routines just show the function but please be aware of the security part -
* check yourself before using in the real world !
*/
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidAlgorithmParameterException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.spec.GCMParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
public class B12_AesGcmNoPaddingRandomStringJava11 {
public static void main(String[] args)
throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException,
IllegalBlockSizeException, BadPaddingException, InvalidAlgorithmParameterException {
System.out.println("B12 AES im Betriebsmodus GCM Kein Padding mit Zufalls-GCM Nonce mit einem String");
// es werden ein paar variablen benötigt:
String plaintextString = "Dieses ist der zu verschlüsselnde Text";
byte[] plaintextByte = plaintextString.getBytes("UTF-8");
final int GCMNONCELENGTH = 12; // = 96 bit
String decryptedtextString = ""; // enthält später den entschlüsselten text
// diese konstanten und variablen benötigen wir zur ver- und entschlüsselung
// der schlüssel ist exakt 32 zeichen lang und bestimmt die stärke der
// verschlüsselung. mögliche schlüssellängen sind 16 byte (128 bit),
// 24 byte (192 bit) und 32 byte (256 bit)
final byte[] keyByte = "12345678901234567890123456789012".getBytes("UTF-8"); // 32 byte
// GENERATE random nonce (number used once)
final byte[] gcmNonceByte = new byte[GCMNONCELENGTH];
SecureRandom secureRandomGcm = new SecureRandom();
secureRandomGcm.nextBytes(gcmNonceByte);
// der verschluesselte (encrypted) text kommt in diese variable in form eines
// byte arrays
byte[] ciphertextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes abhängt
// der entschlüsselte (decrypted) text kommt in dieses byte array, welches
// später in einen string umkodiert wird
byte[] decryptedtextByte = null; // die länge steht noch nicht fest, da sie von der größe des plaintextes
// abhängt
// ab hier arbeiten wir nun im verschlüsselungsmodus
// umwandlung des klartextes in ein byte array
plaintextByte = plaintextString.getBytes("UTF-8");
// hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes
ciphertextByte = AesGcmNoPaddingEncrypt(plaintextByte, keyByte, gcmNonceByte);
System.out.println("");
System.out.println("Klartextdaten einlesen und als verschlüsselte Daten ausgeben");
System.out.println("keyByte (hex) :" + printHexBinary(keyByte));
System.out.println("gcmNonceByte (hex) :" + printHexBinary(gcmNonceByte));
System.out.println("plaintextByte (hex) :" + printHexBinary(plaintextByte));
System.out.println("plaintextString :" + plaintextString);
System.out.println("= = = Verschlüsselung = = =");
System.out.println("ciphertextByte (hex) :" + printHexBinary(ciphertextByte));
// ab hier arbeiten wir nun im entschlüsselungsmodus
// nun wird der ciphertext wieder entschlüsselt
decryptedtextByte = AesGcmNoPaddingDecrypt(ciphertextByte, keyByte, gcmNonceByte);
// zurück-kodierung des byte array in text
decryptedtextString = new String(decryptedtextByte, "UTF-8");
// ausgabe der variablen
System.out.println("");
System.out.println("Verschlüsselte Daten einlesen und als Klartext-Daten ausgeben");
System.out.println("keyByte (hex) :" + printHexBinary(keyByte));
System.out.println("gcmNonceByte (hex) :" + printHexBinary(gcmNonceByte));
System.out.println("ciphertextByte (hex) :" + printHexBinary(ciphertextByte));
System.out.println("= = = Entschlüsselung = = =");
System.out.println("decryptedtextByte (hex):" + printHexBinary(decryptedtextByte));
System.out.println("decryptedtextString :" + decryptedtextString);
}
public static byte[] AesGcmNoPaddingEncrypt(byte[] plaintextByte, byte[] keyByte, byte[] gcmNonceByte)
throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException,
InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
final int GCM_TAG_LENGTH = 128;
byte[] ciphertextByte = null;
// der schlüssel wird in die richtige form gebracht
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyByte, "AES");
// statt eines initvectors wird ein gcm parameter benoetigt
GCMParameterSpec gcmSpec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH, gcmNonceByte);
// die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt
Cipher aesCipherEnc = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
// nun wird die routine mit dem schlüssel initialisiert
aesCipherEnc.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, gcmSpec);
// hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes
ciphertextByte = aesCipherEnc.doFinal(plaintextByte);
return ciphertextByte;
}
public static byte[] AesGcmNoPaddingDecrypt(byte[] ciphertextByte, byte[] keyByte, byte[] gcmNonceByte)
throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException,
InvalidAlgorithmParameterException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
final int GCM_TAG_LENGTH = 128;
byte[] decryptedtextByte = null;
// der schlüssel wird in die richtige form gebracht
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyByte, "AES");
// statt eines initvectors wird ein gcm parameter benoetigt
GCMParameterSpec gcmSpec = new GCMParameterSpec(GCM_TAG_LENGTH, gcmNonceByte);
// die verschlüsselungsroutine wird mit dem gewünschten parameter erstellt
Cipher aesCipherDec = Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");
// nun wird die routine mit dem schlüssel initialisiert
aesCipherDec.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, gcmSpec);
// hier erfolgt nun die verschlüsselung des plaintextes
decryptedtextByte = aesCipherDec.doFinal(ciphertextByte);
return decryptedtextByte;
}
public static String printHexBinary(byte[] bytes) {
final char[] hexArray = "0123456789ABCDEF".toCharArray();
char[] hexChars = new char[bytes.length * 2];
for (int j = 0; j < bytes.length; j++) {
int v = bytes[j] & 0xFF;
hexChars[j * 2] = hexArray[v >>> 4];
hexChars[j * 2 + 1] = hexArray[v & 0x0F];
}
return new String(hexChars);
}
}