Java中RSA的方式如何实现非对称加密的示例
楼主看看下面的代码是不是你所需要的，这是我原来用的时候收集的
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
/**
* RSA 工具类。提供加密，解密，生成密钥对等方法。
* 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。
* RSA加密原理概述
* RSA的安全性依赖于大数的分解，公钥和私钥都是两个大素数（大于100的十进制位）的函数。
* 据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积
* ===================================================================
* （该算法的安全性未得到理论的证明）
* ===================================================================
* 密钥的产生：
* 1.选择两个大素数 p,q ,计算 n=p*q;
* 2.随机选择加密密钥 e ,要求 e 和 (p-1)*(q-1)互质
* 3.利用 Euclid 算法计算解密密钥 d , 使其满足 e*d = 1(mod(p-1)*(q-1)) (其中 n,d 也要互质)
* 4:至此得出公钥为 (n,e) 私钥为 (n,d)
* ===================================================================
* 加解密方法：
* 1.首先将要加密的信息 m(二进制表示) 分成等长的数据块 m1,m2,...,mi 块长 s(尽可能大) ,其中 2^s<n
* 2:对应的密文是： ci = mi^e(mod n)
* 3:解密时作如下计算： mi = ci^d(mod n)
* ===================================================================
* RSA速度
* 由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论是软件还是硬件实现。
* 速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。
* 文件名：RSAUtil.java
* @author 赵峰
* 版本:1.0.1
* 描述：本算法摘自网络，是对RSA算法的实现
* 创建时间:2009-7-10 下午09:58:16
* 文件描述：首先生成两个大素数，然后根据Euclid算法生成解密密钥
*/
public class RSAUtil {
//密钥对
private KeyPair keyPair = null;
/**
* 初始化密钥对
*/
public RSAUtil(){
try {
this.keyPair = this.generateKeyPair();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 生成密钥对
* @return KeyPair
* @throws Exception
*/
private KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
try {
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
//这个值关系到块加密的大小，可以更改，但是不要太大，否则效率会低
final int KEY_SIZE = 1024;
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
KeyPair keyPair = keyPairGen.genKeyPair();
return keyPair;
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* 生成公钥
* @param modulus
* @param publicExponent
* @return RSAPublicKey
* @throws Exception
*/
private RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws Exception {
KeyFactory keyFac = null;
try {
keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(publicExponent));
try {
return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* 生成私钥
* @param modulus
* @param privateExponent
* @return RSAPrivateKey
* @throws Exception
*/
private RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws Exception {
KeyFactory keyFac = null;
try {
keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(privateExponent));
try {
return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* 加密
* @param key 加密的密钥
* @param data 待加密的明文数据
* @return 加密后的数据
* @throws Exception
*/
public byte[] encrypt(Key key, byte[] data) throws Exception {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
// 获得加密块大小，如:加密前数据为128个byte，而key_size=1024 加密块大小为127 byte,加密后为128个byte;
// 因此共有2个加密块，第一个127 byte第二个为1个byte
int blockSize = cipher.getBlockSize();
// System.out.println("blockSize:"+blockSize);
int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);// 获得加密块加密后块大小
// System.out.println("加密块大小："+outputSize);
int leavedSize = data.length % blockSize;
// System.out.println("leavedSize:"+leavedSize);
int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1 : data.length / blockSize;
byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];
int i = 0;
while (data.length - i * blockSize > 0) {
if (data.length - i * blockSize > blockSize)
cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i * outputSize);
else
cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i * blockSize, raw, i * outputSize);
// 这里面doUpdate方法不可用，查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到ByteArrayOutputStream中
// 而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密，可是到了此时加密块大小很可能已经超出了OutputSize所以只好用dofinal方法。
i++;
}
return raw;
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* 解密
* @param key 解密的密钥
* @param raw 已经加密的数据
* @return 解密后的明文
* @throws Exception
*/
@SuppressWarnings("static-access")
public byte[] decrypt(Key key, byte[] raw) throws Exception {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, key);
int blockSize = cipher.getBlockSize();
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);
int j = 0;
while (raw.length - j * blockSize > 0) {
bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));
j++;
}
return bout.toByteArray();
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* 返回公钥
* @return
* @throws Exception
*/
public RSAPublicKey getRSAPublicKey() throws Exception{
//获取公钥
RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
//获取公钥系数(字节数组形式)
byte[] pubModBytes = pubKey.getModulus().toByteArray();
//返回公钥公用指数(字节数组形式)
byte[] pubPubExpBytes = pubKey.getPublicExponent().toByteArray();
//生成公钥
RSAPublicKey recoveryPubKey = this.generateRSAPublicKey(pubModBytes,pubPubExpBytes);
return recoveryPubKey;
}
/**
* 获取私钥
* @return
* @throws Exception
*/
public RSAPrivateKey getRSAPrivateKey() throws Exception{
// 获取私钥
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
// 返回私钥系数(字节数组形式)
byte[] priModBytes = priKey.getModulus().toByteArray();
// 返回私钥专用指数(字节数组形式)
byte[] priPriExpBytes = priKey.getPrivateExponent().toByteArray();
// 生成私钥
RSAPrivateKey recoveryPriKey = this.generateRSAPrivateKey(priModBytes,priPriExpBytes);
return recoveryPriKey;
}
/**
* 测试
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
RSAUtil rsa = new RSAUtil();
String str = "天龙八部、神雕侠侣、射雕英雄传白马啸西风";
RSAPublicKey pubKey = rsa.getRSAPublicKey();
RSAPrivateKey priKey = rsa.getRSAPrivateKey();
// System.out.println("加密后==" + new String(rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes())));
String mw = new String(rsa.encrypt(pubKey, str.getBytes()));
System.out.println("加密后："+mw);
// System.out.println("解密后：");
System.out.println("解密后==" + new String(rsa.decrypt(priKey,rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes()))));
}
}
1、初始化密钥 构建密钥对,生成公钥、私钥保存到keymap中
KeyPairGenerator --->KeyPair-->RSAPublicKey、RSAPrivateKey
2、甲方使用私钥加密, 加密后在用私钥对加密数据进行数据签名，然后发送给乙方
RSACoder.encryptByPrivateKey(data, privateKey);
RSACoder.sign(encodedData, privateKey);
3、乙方则通过公钥验证签名的加密数据，如果验证正确则在通过公钥对加密数据进行解密
RSACoder.verify(encodedData, publicKey, sign);
RSACoder.decryptByPublicKey(encodedData, publicKey);
4、乙方在通过公钥加密发送给甲方
RSACoder.encryptByPublicKey(decodedData, publicKey);
5、甲方通过私钥解密该数据
RSACoder.decryptPrivateKey(encodedData, privateKey);
代码如下，需要依赖一个jar包commons-codec-1.9.jar，用于Base64转换，请自行下载。
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
public class RSAUtils {
// 加密方式
public static final String ALGORITHM = "RSA";
// 签名算法
private static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "SHA1WithRSA";
// 创建密钥对初始长度
private static final int KEY_SIZE = 512;
// 字符编码格式
private static final String CHARSET = "UTF-8";
// RSA最大加密明文大小
private static final int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;
// RSA最大解密密文大小
private static final int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;
private KeyFactory keyFactory;
public RSAUtils() throws NoSuchAlgorithmException {
keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
}
/**
* 私钥加密
*
* @param content 待加密字符串
* @param privateKey 私钥
* @return 加密后字符串（BASE64编码）
*/
public String encryptByPrivateKey(String content, String privateKey) throws Exception {
String result;
try (ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(privateKey);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
PrivateKey pKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pKey);
byte[] data = content.getBytes(CHARSET);
write2Stream(cipher, data, out);
byte[] resultBytes = out.toByteArray();
result = Base64.encodeBase64String(resultBytes);
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 公钥解密
*
* @param content 已加密字符串（BASE64加密）
* @param publicKey 公钥
* @return
*/
public String decryptByPublicKey(String content, String publicKey) throws Exception {
String result = "";
try (ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(publicKey);
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
PublicKey pKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pKey);
byte[] data = Base64.decodeBase64(content);
write2Stream(cipher, data, out);
byte[] resultBytes = out.toByteArray();
result = new String(resultBytes);
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 公钥加密
*
* @param content 待加密字符串
* @param publicKey 公钥
* @return 加密后字符串（BASE64编码）
*/
public String encryptByPublicKey(String content, String publicKey) throws Exception {
String result = "";
try (ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(publicKey);
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
PublicKey pKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pKey);
byte[] data = content.getBytes(CHARSET);
write2Stream(cipher,
data, out);
byte[] resultBytes = out.toByteArray();
result = Base64.encodeBase64String(resultBytes);
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 私钥解密
*
* @param content 已加密字符串
* @param privateKey 私钥
* @return 解密后字符串
*/
public String decryptByPrivateKey(String content, String privateKey) throws Exception {
String result = "";
try (ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream()) {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(privateKey);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
PrivateKey pKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pKey);
byte[] data = Base64.decodeBase64(content);
write2Stream(cipher, data, out);
byte[] resultBytes = out.toByteArray();
result = new String(resultBytes);
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
private static void write2Stream(Cipher cipher, byte[] data, ByteArrayOutputStream out) throws
BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
int dataLen = data.length;
int offSet = 0;
byte[] cache;
int i = 0;
// 对数据分段解密
while (dataLen - offSet > 0) {
if (dataLen - offSet > MAX_DECRYPT_BLOCK) {
cache = cipher.doFinal(data, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);
} else {
cache = cipher.doFinal(data, offSet, dataLen - offSet);
}
out.write(cache, 0, cache.length);
i++;
offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;
}
}
/**
* 用私钥对信息生成数字签名
*
* @param data 已加密数据
* @param privateKey 私钥(BASE64编码)
* @return sign
*/
public String sign(String data, String privateKey) throws Exception {
String result = "";
try {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(privateKey);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
PrivateKey privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
signature.initSign(privateK);
signature.update(parse2HexStr(data).getBytes(CHARSET));
result = new Base64().encodeToString(signature.sign());
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 校验数字签名
*
* @param data 已加密数据
* @param publicKey 公钥(BASE64编码)
* @param sign 数字签名
* @return
* @throws Exception
*/
public boolean verify(String data, String publicKey, String sign) throws Exception {
boolean result;
try {
byte[] keyBytes = new Base64().decode(publicKey);
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
PublicKey publicK = keyFactory.generatePublic(keySpec);
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
signature.initVerify(publicK);
signature.update(parse2HexStr(data).getBytes(CHARSET));
result = signature.verify(new Base64().decode(sign));
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 将二进制转换成16进制
*
* @param data
* @return
*/
public static String parse2HexStr(String data) throws Exception {
String result = "";
try {
byte[] buf = data.getBytes(CHARSET);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1) {
hex = '0' + hex;
}
sb.append(hex.toUpperCase());
}
result = sb.toString();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new Exception(e);
}
return result;
}
/**
* 生成公钥与私钥
*/
public static void createKey() throws Exception {
try {
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);
keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
String publicKey = Base64.encodeBase64String(rsaPublicKey.getEncoded());
String privateKey = Base64.encodeBase64String(rsaPrivateKey.getEncoded());
System.out.println("publicKey=" + publicKey + "
privateKey=" + privateKey);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
throw new Exception(e);
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String PRIVATE_KEY = "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";
String PUBLIC_KEY = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCnmBlx+lc/pviri9dUQ0WjXRweGEHmYKqSRj0UsAXpYLxKB7tv3zbNW5oHyYSPJYa/6Px8vBBQfyPww8i3AnFOGwi7caZIvHnQviiUdlr8mH51ZlhHv96to0lSkX/NfOvKvQndzDH60DzLGOMdE0NBrTn/5zEjGwJbVdlvCfOiHwIDAQAB";
RSAUtils rsaUtil = new RSAUtils();
String encryptByPublicKey = rsaUtil.encryptByPublicKey("你好！", PUBLIC_KEY);
System.out.println(encryptByPublicKey);
String decryptByPrivateKey = rsaUtil.decryptByPrivateKey(encryptByPublicKey, PRIVATE_KEY);
System.out.println(decryptByPrivateKey);
String encryptByPrivateKey = rsaUtil.encryptByPrivateKey("你好！", PRIVATE_KEY);
System.out.println(encryptByPrivateKey);
String decryptByPublicKey = rsaUtil.decryptByPublicKey(encryptByPrivateKey, PUBLIC_KEY);
System.out.println(decryptByPublicKey);
String sign = rsaUtil.sign("1234", PRIVATE_KEY);
System.out.println("sign:" + sign);
System.out.println(rsaUtil.verify("1234", PUBLIC_KEY, sign));
}
}
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