答案：Java中通过AES/CBC模式结合Base64实现文件加解密，先生成密钥和随机IV，加密时将IV写入文件头，使用Cipher加密数据并可选Base64编码；解密时读取IV初始化Cipher，再逐段解密还原文件，确保密钥安全与IV随机性以保障安全性。
在Java中实现文件的加密与解密功能，常用的方式是结合AES（Advanced Encryption Standard）对称加密算法和Base64编码。AES提供高强度的数据加密能力，而Base64则用于将二进制加密数据转换为可存储或传输的文本格式。下面详细介绍如何使用这两种技术完成文件的加解密操作。
AES加密原理与选择
AES是一种对称加密算法，意味着加密和解密使用相同的密钥。它支持128、192和256位密钥长度，其中128位最为常用且安全性足够。Java默认支持128位AES加密，若要使用256位需确认JCE（Java Cryptography Extension）策略文件已安装。
AES有多种工作模式，如ECB、CBC、GCM等。推荐使用CBC模式配合随机IV（初始化向量），以增强安全性，避免相同明文生成相同密文。
使用AES加密文件
实现文件加密时，读取原始文件的字节流，通过AES Cipher对象进行加密，并将结果写入新文件。以下是关键步骤：
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- 生成或指定一个固定的密钥（建议使用128位，即16字节）
- 创建Cipher实例，模式设为AES/CBC/PKCS5Padding
- 生成随机IV并保存，用于后续解密
- 初始化Cipher为加密模式，传入密钥和IV
- 读取文件输入流，加密后写入输出流
- 将加密后的字节数组用Base64编码保存为文本文件（可选）
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
SecretKey key = keyGen.generateKey();
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
byte[] iv = new byte[16];
SecureRandom random = new SecureRandom();
random.nextBytes(iv);
IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, ivSpec);
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("plain.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("encrypted.dat")) {
// 先写入IV，便于解密时使用
fos.write(iv);
byte[] buffer = new byte[1024];
int read;
while ((read = fis.read(buffer)) != -1) {
byte[] encrypted = cipher.update(buffer, 0, read);
if (encrypted != null) {
fos.write(encrypted);
}
}
byte[] finalBytes = cipher.doFinal();
if (finalBytes != null) {
fos.write(finalBytes);
}
}
使用AES解密文件
解密过程是加密的逆操作。需要原始密钥和加密时使用的IV。IV通常随密文一起存储（如开头前16字节）。解密后可选择将结果用Base64还原为原始文件内容。
- 从加密文件中读取前16字节作为IV
- 初始化Cipher为解密模式
- 逐段读取密文并解密
- 写入解密后的明文文件
SecretKey key = // 同加密密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("encrypted.dat");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("decrypted.txt")) {
byte[] iv = new byte[16];
fis.read(iv);
IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec);
byte[] buffer = new byte[1024];
int read;
while ((read = fis.read(buffer)) != -1) {
byte[] decrypted = cipher.update(buffer, 0, read);
if (decrypted != null) {
fos.write(decrypted);
}
}
byte[] finalBytes = cipher.doFinal();
if (finalBytes != null) {
fos.write(finalBytes);
}
}
Base64编码的应用场景
有时希望将加密后的二进制数据保存为文本格式（如嵌入配置文件或日志），此时可用Base64编码。Java 8起提供了内置支持：java.util.Base64。
加密完成后，可将密文字节数组编码为字符串：
String encoded = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData); // 存储或传输encoded字符串
解密时先解码：
byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encodedString);
再进行AES解密处理。
基本上就这些。只要密钥安全保管，IV每次随机生成并随文保存，整个流程就能保证文件的基本机密性。注意不要硬编码密钥在源码中，生产环境应使用密钥管理系统或配置保护。整体实现不复杂但容易忽略细节，比如IV管理与填充模式的选择。
