1. 异常情况描述
在Java加密文件时，有时候会遇到一个异常情况，即「FileEncryptionPermissionException」，这个异常情况的原因是由于Java提供的加密API中，访问加密文件的权限受限制所导致的。
2. 解决方案
要解决这个异常问题，有两种解决方案可供选择。
2.1 方案一：添加文件加密访问权限
为了解决加密文件访问权限受限的问题，我们需要在Java安全策略文件中添加相应的文件访问权限。下面是具体的步骤：
2.1.1 找到Java安全策略文件
Java安全策略文件位于JRE（Java Runtime Environment）的安装目录下，如果你是使用JDK（Java Development Kit）进行开发，可以在JDK的安装目录下找到它。
文件路径在JRE的安装目录下，一般是这样的：
/jre/lib/security/java.policy/jre/lib/security/java.policy2.1.2 修改Java安全策略文件
找到Java安全策略文件之后，打开它，向文件中添加下面这段代码：
grant {
permission java.io.FilePermission "<文件路径>", "read";
permission java.io.FilePermission "<文件路径>", "write";
permission java.io.FilePermission "<文件路径>", "execute";
}
由于每个文件的访问路径不同，所以需要将上述代码中的>文件路径<替换成实际的文件路径，并根据需要添加文件读写或执行权限。添加完成之后，Java应用程序就可以正常访问加密文件了。
方案二：使用Java加密工具（Java Cryptography Extension）
Java Cryptography Extension（JCE）是Java加密工具，它提供了一系列的加密和解密算法，同时支持密钥管理、数字签名等功能。JCE内置的加密算法可以实现对数据和文件的安全加密，而且还可以自定义加密算法。
使用JCE对文件进行加密，需要以下步骤：
2.2.1 获取加密密钥
在使用JCE对文件进行加密之前，我们需要先生成一个加密密钥。密钥生成的方式通常有两种：对称密钥生成和非对称密钥生成。
对称密钥生成
对称密钥生成需要使用到SecretKey生成器。具体操作如下：
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class KeyGeneratorDemo {
public SecretKey generateSecretKey() throws NoSuchAlgorithmException {
// 创建密钥生成器
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
// 初始化密钥长度
keyGenerator.init(128);
// 生成密钥
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
return secretKey;
}
}
上述代码中使用AES算法生成了一个128位长度的密钥。在实际应用中，可以根据需要自定义密钥长度以及使用的加密算法。
非对称密钥生成
非对称密钥生成需要使用到KeyPairGenerator，具体操作如下：
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class KeyPairGeneratorDemo {
public KeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
// 创建密钥对生成器
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
// 初始化密钥长度
keyPairGenerator.initialize(1024);
// 生成密钥对
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
return keyPair;
}
}
上述代码使用RSA算法生成了一个1024位长度的密钥对。同样地，在实际应用中可以根据需要自定义密钥长度以及使用的加密算法。
2.2.2 对文件进行加密
获取到加密密钥之后，就可以使用JCE对文件进行加密了。具体步骤如下：
对称加密
对称加密具体操作如下：
import javax.crypto.*;
import java.io.*;
public class FileEncrypter {
public static void encrypt(File inputFile, File outputFile, SecretKey secretKey) throws IOException, NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {
// 创建加密算法
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
FileInputStream inputStream = null;
FileOutputStream outputStream = null;
try {
// 读取文件
inputStream = new FileInputStream(inputFile);
// 创建加密输出流
outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
CipherOutputStream cipherOutputStream = new CipherOutputStream(outputStream, cipher);
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = 0;
// 对文件进行加密
while ((length = inputStream.read(buffer)) != -1) {
cipherOutputStream.write(buffer, 0, length);
}
cipherOutputStream.close();
} finally {
if (inputStream != null) {
inputStream.close();
}
if (outputStream != null) {
outputStream.close();
}
}
}
}
上述代码中对文件加密时使用了AES算法，密钥采用了对称加密方式。使用JCE对文件进行加密时，需要将加密后的数据写入到输出流中，这里使用了CipherOutputStream。
非对称加密
import javax.crypto.*;
import java.io.*;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
public class RSAFileEncrypter {
public static void encrypt(File inputFile, File outputFile, Key publicKey) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, IOException, InvalidKeyException, NoSuchProviderException {
// 创建加密算法
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding", "BC");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
byte[] data = new byte[(int) inputFile.length()];
inputStream.read(data);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data);
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
outputStream.write(encryptedData);
outputStream.close();
}
}
非对称加密相对于对称加密更加复杂。首先需要对文件的数据进行读取，之后再将其进行加密。此外，在使用RSA算法进行加密时，需要指定加密算法的填充方式以及算法提供者，这里使用了BC算法提供者，它是一个开源的Java加密算法库。
2.2.3 对文件进行解密
使用JCE对文件进行加密之后，肯定也需要进行解密。具体步骤如下：
对称解密
import javax.crypto.*;
import java.io.*;
public class FileDecrypter {
public static void decrypt(File inputFile, File outputFile, SecretKey secretKey) throws InvalidKeyException, NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, IOException {
// 创建解密算法
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
FileInputStream inputStream = null;
FileOutputStream outputStream = null;
CipherInputStream cipherInputStream = null;
try {
// 读取加密文件
inputStream = new FileInputStream(inputFile);
// 创建解密输入流
cipherInputStream = new CipherInputStream(inputStream, cipher);
// 创建解密输出流
outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = 0;
// 对文件进行解密
while ((length = cipherInputStream.read(buffer)) != -1) {
outputStream.write(buffer, 0, length);
}
} finally {
if (cipherInputStream != null) {
cipherInputStream.close();
}
if (inputStream != null) {
inputStream.close();
}
if (outputStream != null) {
outputStream.close();
}
}
}
}
上述代码中使用了AES算法进行解密。由于在加密时数据被写入到输出流中，因此在解密时需要使用CipherInputStream来读取要解密的文件。
非对称解密
import javax.crypto.*;
import java.io.*;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
public class RSAFileDecrypter {
public static void decrypt(File inputFile, File outputFile, Key privateKey) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, IOException, NoSuchProviderException {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding", "BC");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);
byte[] data = new byte[(int) inputFile.length()];
inputStream.read(data);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(data);
inputStream.close();
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(outputFile);
outputStream.write(decryptedData);
outputStream.close();
}
}
非对称解密也是相对于对称解密更加复杂的，如上述代码所示，需要读取文件整个文件，之后再进行解密。此外，在使用RSA算法进行解密时，还需要指定加密填充方式以及算法提供商。
总结
对于Java加密中遇到的文件访问权限异常「FileEncryptionPermissionException」，我们可以通过修改Java安全策略文件或使用JCE来解决。其中，修改Java安全策略文件需要明确具体的文件路径、访问方式以及对应的权限。而使用JCE则需要掌握加密密钥的生成、文件加密及解密的具体实现。