大文件加密解密异常：解密时抛出IllegalBlockSizeException

问题根源 #

你的代码中TRANSFORMATION使用纯"AES"，会默认启用AES/ECB/NoPadding模式，两个核心问题导致了异常：

1. ECB模式安全性极低：相同明文块会生成完全相同的密文块，极易被破解；
2. NoPadding对块大小要求严格：AES块固定为16字节，NoPadding模式下明文长度必须是16的整数倍。小文件运行正常大概率是刚好满足字节数条件，大文件不满足时，加密后的密文长度不是16的整数倍，解密时就会抛出该异常。

修复方案 #

推荐使用带填充的CBC模式（兼容性好）或更安全的GCM认证加密模式，以下是具体实现：

方案1：AES/CBC/PKCS5Padding（兼容常见场景） #

CBC模式需要随机初始化向量（IV），加密时将IV写入密文头部，解密时先读取IV再解密。

1. 修改转换模式常量：

private static final String TRANSFORMATION = "AES/CBC/PKCS5Padding";

2. 更新核心doCrypto方法：

private static void doCrypto(int cipherMode, String key, File inputFile, File outputFile) {
    try {
        Key secretKey = generateKey(key);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
        
        byte[] iv;
        FileInputStream inputStream;

        if (cipherMode == Cipher.ENCRYPT_MODE) {
            // 生成16字节随机IV
            iv = new byte[16];
            new SecureRandom().nextBytes(iv);
            cipher.init(cipherMode, secretKey, new IvParameterSpec(iv));
            inputStream = new FileInputStream(inputFile);
        } else {
            // 解密时先读取文件头部的IV
            inputStream = new FileInputStream(inputFile);
            iv = new byte[16];
            inputStream.read(iv);
            cipher.init(cipherMode, secretKey, new IvParameterSpec(iv));
            
            // 跳过已读取的IV，创建新的输入流处理密文内容
            inputStream = new FileInputStream(inputFile) {
                {
                    skip(16);
                }
            };
        }

        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
        
        // 加密时先写入IV到文件头部
        if (cipherMode == Cipher.ENCRYPT_MODE) {
            outputStream.write(iv);
        }

        // 用8KB缓冲区提升大文件处理效率
        byte[] buff = new byte[8192];
        int readBytes;
        while ((readBytes = inputStream.read(buff)) != -1) {
            outputStream.write(cipher.update(buff, 0, readBytes));
        }
        outputStream.write(cipher.doFinal());

        inputStream.close();
        outputStream.close();

    } catch (Exception ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
}

方案2：AES/GCM/NoPadding（更安全，支持数据完整性校验） #

GCM是AEAD模式，既加密又验证数据完整性，无需填充，适合任意长度数据。需要12字节随机IV，加密时将IV和认证标签写入文件，解密时读取后验证。

1. 修改转换模式常量：

private static final String TRANSFORMATION = "AES/GCM/NoPadding";

2. 更新核心doCrypto方法：

private static void doCrypto(int cipherMode, String key, File inputFile, File outputFile) {
    try {
        Key secretKey = generateKey(key);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
        
        byte[] iv;
        FileInputStream inputStream;

        if (cipherMode == Cipher.ENCRYPT_MODE) {
            // GCM推荐使用12字节IV
            iv = new byte[12];
            new SecureRandom().nextBytes(iv);
            GCMParameterSpec spec = new GCMParameterSpec(128, iv);
            cipher.init(cipherMode, secretKey, spec);
            inputStream = new FileInputStream(inputFile);
        } else {
            // 解密时先读取IV和认证标签
            inputStream = new FileInputStream(inputFile);
            iv = new byte[12];
            inputStream.read(iv);
            byte[] tag = new byte[16];
            inputStream.read(tag);
            
            GCMParameterSpec spec = new GCMParameterSpec(128, iv);
            cipher.init(cipherMode, secretKey, spec);
            // 设置需要验证的标签
            cipher.updateAAD(tag);
            
            // 跳过IV和标签，处理密文内容
            inputStream = new FileInputStream(inputFile) {
                {
                    skip(12 + 16);
                }
            };
        }

        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
        
        // 加密时先写入IV
        if (cipherMode == Cipher.ENCRYPT_MODE) {
            outputStream.write(iv);
        }

        byte[] buff = new byte[8192];
        int readBytes;
        while ((readBytes = inputStream.read(buff)) != -1) {
            outputStream.write(cipher.update(buff, 0, readBytes));
        }
        byte[] finalBytes = cipher.doFinal();
        
        if (cipherMode == Cipher.ENCRYPT_MODE) {
            // 写入加密内容和认证标签
            outputStream.write(finalBytes);
            outputStream.write(cipher.getGCMTag());
        } else {
            outputStream.write(finalBytes);
        }

        inputStream.close();
        outputStream.close();

    } catch (Exception ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
}

额外优化建议 #

• 禁止使用ECB模式，安全性极低；
• 缓冲区大小建议用8192字节或更大，提升大文件IO效率；
• generateKey中的SALT应该用固定的字节数组（如private static final byte[] SALT = "your-fixed-salt-here".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);），避免字符编码差异导致密钥不一致；
• 不要仅打印异常堆栈，建议根据业务场景抛出自定义异常或进行针对性错误处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Михаил Карлов