AES를 활용해 암호화 및 복호화하기

프로젝트를 하다보면, 어떠한 중요 개인정보를 사용해야 하는 경우가 있는데요.

워낙 중요하기에, 이를 암호화하여 사용하거나 복호화하여 읽어들이는 상황이 발생합니다.

이러한 상황을 해결하기 위해 Java에서 AES를 사용하는 방법을 알아봅시다! (AES란?)

 

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1. AES를 사용한 Java 코드

그럼 본격적으로 AES를 사용하여 Java코드로 작성한 암호화 및 복호화 기능을 만들어 봅시다.

 

import는 다음과 같이 추가해 줍니다.

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

 

암호화 및 복호화를 수행할 때, 사용할 고정된 대칭 키를 입력해 줍시다.

private static final String SECRET_KEY = ""; // 보안 상 값이 있다고 가정
private static final String IV = ""; // 보안 상 값이 있다고 가정

 

그 다음 암호화를 수행할 코드를 작성해 줍시다.

public static String encryptData(String inputText, SecretKeySpec secretKey, byte[] iv) throws Exception {
    Cipher cipherInstance = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
    cipherInstance.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, ivSpec);
    byte[] encryptedData = cipherInstance.doFinal(inputText.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
}

• Cipher cipherInstance = ...로 Cipher 객체를 생성하고 AES/CBC/PKCS5Padding 모드를 사용해서 초기화합니다.
  • AES : 대칭 키 암호화
  • CBC : 블록 암호화 방식
  • PKCS5Padding : 평문의 길이가 블록 크기와 맞지 않을 경우, 부족한 부분을 패팅으로 채움(AES는 16byte)
• IvParameterSpec ivSpec = ...로 초기화 벡터를 생성합니다.
• chiperInstance.init(...)는 Cipher 객체를 암호화 모드로 초기화합니다.
• byte[] encryptedData = ...는 평문을 byte 배열로 변환한 후, doFinal 메서드로 실제 암호화를 수행합니다.
• return Base64...는 암호화된 byte 배열을 Base64로 인코딩하여 문자열로 변환한 후, 반환합니다.

그 다음 복호화를 수행할 코드를 작성합니다.

public static String decryptData(String encryptedText, SecretKeySpec secretKey, byte[] iv) throws Exception {
    Cipher cipherInstance = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
    IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
    cipherInstance.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, ivSpec);
    byte[] decodedData = Base64.getDecoder().decode(encryptedText);
    byte[] decryptedData = cipherInstance.doFinal(decodedData);
    return new String(decryptedData, StandardCharsets.UTF_8);
}

• Cipher부터 아래로 3줄은 암호화 때, 입력한 코드와 비슷합니다.
• byte[] decodeData = ...는 Base64로 인코딩된 암호문을 디코딩하여, byte 배열로 변환합니다.
• byte[] decrypteData = ...는 디코딩된 byte 배열을 doFinal 메서드를 호출하여, 복호화를 수행합니다.
• return new String(...)은 복호화된 byte 배열을 UTF-8 문자열로 변환한 후, 반환합니다.

전부 입력했으면, 다음과 같이 입력하여 실행 코드를 작성합니다.

public static void main(String[] args) {
    try {
        // 고정된 대칭 키로 SecretKeySpec 객체 생성
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
        
        // 암호화할 텍스트 생성
        String plainText = "Hello World";
        
        // 텍스트를 암호화
        String encryptedOutput = encryptData(plainText, secretKey, INITIALIZATION_VECTOR.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("Encrypted Output: " + encryptedOutput);
        
        // 암호화된 텍스트를 복호화
        String decryptedOutput = decryptData(encryptedOutput, secretKey, INITIALIZATION_VECTOR.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        System.out.println("Decrypted Output: " + decryptedOutput);
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("오류 발생: " + e);
    }
}

 

실행하면, 다음과 같이 암호화 및 복호화가 이루어 지는 것을 확인할 수 있어요!

 

전체 코드

AES.java

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class AESTest {
    private static final String AES_KEY = ""; // 보안 상 값이 있다고 가정
    private static final String AES_IV = ""; // 보안 상 값이 있다고 가정

    public static String encryptData(String inputText, SecretKeySpec secretKey, byte[] iv) throws Exception {
        Cipher cipherInstance = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
        cipherInstance.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, ivSpec);
        byte[] encryptedData = cipherInstance.doFinal(inputText.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
    }

    public static String decryptData(String encryptedText, SecretKeySpec secretKey, byte[] iv) throws Exception {
        Cipher cipherInstance = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
        cipherInstance.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, ivSpec);
        byte[] decodedData = Base64.getDecoder().decode(encryptedText);
        byte[] decryptedData = cipherInstance.doFinal(decodedData);
        return new String(decryptedData, StandardCharsets.UTF_8);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(AES_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
            String plainText = "Hello World";
            String encryptedOutput = encryptData(plainText, secretKey, AES_IV.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("Encrypted Output: " + encryptedOutput);
            
            String decryptedOutput = decryptData(encryptedOutput, secretKey, AES_IV.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            System.out.println("Decrypted Output: " + decryptedOutput);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("오류 발생: " + e);
        }
    }
}

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2. 정리하며

지금까지 AES를 통한 Java 코드에서 암호화 및 복호화하는 과정을 알아보았습니다.

이를 통해, 중요한 정보를 암호화 및 복호화하여 상황에 맞게 안전하게 사용할 수 있을 것 같아요!