使用 JAVA 使用 AES 加密大文件

Question

我用小于此大小（10mb、100mb、500mb）的文件测试了我的代码，并且加密有效。但是，我运行遇到了大于 1gb 的文件的问题。我生成了一个大文件（大约 2gb），我想使用 JAVA 使用 AES 对其进行加密，但我运行遇到了这个错误：

"Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java 堆 space"

我试过使用 -Xmx8G 增加可用内存，但没有成功。我的部分代码如下

    File selectedFile = new File("Z:\dummy.txt");         
    Path path = Paths.get(selectedFile.getAbsolutePath());       
    byte[] toencrypt = Files.readAllBytes(path);       
    byte[] ciphertext = aesCipherForEncryption.doFinal(toencrypt);
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(selectedFile.getAbsolutePath());
    fos.write(ciphertext);
    fos.close();

据我所知，它这样做的原因是它试图一次读取整个文件，对其进行加密，然后将其存储到另一个字节数组中，而不是将其缓冲和流式传输到. 谁能帮我一些代码提示？

我是编码的初学者，所以我真的不太了解，任何帮助将不胜感激。

Answer 1

甚至不要尝试将整个大文件读入内存。一次加密一个缓冲区。只需使用围绕 FileOutputStream 的适当初始化的 CipherOutputStream 执行标准复制循环。您可以将它用于所有文件，无需对其进行特殊处理。使用 8k 或更大的缓冲区。

EDIT Java中的'standard copy loop'如下：

byte[] buffer = new byte[8192];
int count;
while ((count = in.read(buffer)) > 0)
{
    out.write(buffer, 0, count);
}

在这种情况下 out = new CipherOutputStream(new FileOutputStream(selectedFile), cipher)。

Answer 2

您还可以使用我编写的 Encryptor4j 进一步简化该过程：https://github.com/martinwithaar/Encryptor4j

File srcFile = new File("original.zip");
File destFile = new File("original.zip.encrypted");
String password = "mysupersecretpassword";
FileEncryptor fe = new FileEncryptor(password);
fe.encrypt(srcFile, destFile);

本库使用流式加密，因此即使是大文件也不会造成 OutOfMemoryError。此外，除了使用密码，您还可以使用自己的 Key。

在此处查看 Github 页面上的示例：https://github.com/martinwithaar/Encryptor4j#file-encryption

Answer 3

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;

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

public class Cypher2021 {
    private static final String key = "You're an idiot!";
    private static final String ALGORITHM = "AES";
    private static final String TRANSFORMATION = "AES";

    public static void encrypt(File inputFile) {
        File encryptedFile = new File(inputFile.getAbsolutePath() + ".encrypted");
        encryptToNewFile(inputFile, encryptedFile);
        renameToOldFilename(inputFile, encryptedFile);
    }

    public static void decrypt(File inputFile) {
        File decryptedFile = new File(inputFile.getAbsolutePath() + ".decrypted");
        decryptToNewFile(inputFile, decryptedFile);
        renameToOldFilename(inputFile, decryptedFile);
    }

    private static void decryptToNewFile(File input, File output) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(input); FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(output)) {
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), ALGORITHM);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);

            byte[] buff = new byte[1024];
            for (int readBytes = inputStream.read(buff); readBytes > -1; readBytes = inputStream.read(buff)) {
                outputStream.write(cipher.update(buff, 0, readBytes));
            }
            outputStream.write(cipher.doFinal());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void encryptToNewFile(File inputFile, File outputFile) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile); FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile)) {
            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), ALGORITHM);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
            byte[] inputBytes = new byte[4096];
            for (int n = inputStream.read(inputBytes); n > 0; n = inputStream.read(inputBytes)) {
                byte[] outputBytes = cipher.update(inputBytes, 0, n);
                outputStream.write(outputBytes);
            }
            byte[] outputBytes = cipher.doFinal();
            outputStream.write(outputBytes);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void renameToOldFilename(File oldFile, File newFile) {
        if (oldFile.exists()) {
            oldFile.delete();
        }
        newFile.renameTo(oldFile);
    }
}

然后你可以这样使用它：

import java.io.File;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("text.txt");
        Cypher2021.encrypt(file); // converts "text.txt" into an encrypted file
        Cypher2021.decrypt(file); // converts "text.txt" into an decrypted file
    }
}

使用 JAVA 使用 AES 加密大文件

Encrypting a large file with AES using JAVA

java

encryption

netbeans-8