当柳上原的风吹向天际的时候...

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按:前面(http://www.blogjava.net/heyang/archive/2010/12/25/341518.html)已经提到过混合加密方式,今天这里再来赘述一下完成的代码和流程,熟悉者就不用往下看了。完整的IM程序在(http://www.box.net/shared/jcrbps2hk3)可以下载。

整个流程的UML Sequence图(Amaterus UML用得还不熟练请见谅,会意就好)


下面是以上八个步骤中使用到的代码和信息。

步骤一
取得服务器端RSA公钥的Socket通信代码
    public static byte[] getPublicKey() throws Exception{
        Socket s
=new Socket("127.0.0.1",8888);
        
        InputStream  inStram
=s.getInputStream();
        OutputStream outStream
=s.getOutputStream();
        
        
// 输出
        PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
        
        out.print(
"getPublicKey");
        out.flush();

        s.shutdownOutput();
// 输出结束
        
        
// 输入
        Scanner in=new Scanner(inStram);
        StringBuilder sb
=new StringBuilder();
        
while(in.hasNextLine()){
            String line
=in.nextLine();
            sb.append(line);
        }
        String response
=sb.toString();
        
        
byte[] arr=Base64.decodeBase64(response);
        
        s.close();
        
return arr;
    }

步骤二:
客户端加密过程代码:

        // 待加密的明文
        StringBuilder sb1=new StringBuilder();
        sb1.append(
"<request>");
        sb1.append(
"<command>register</command>");
        sb1.append(
"<username>赵云</username>");
        sb1.append(
"<password>123456</password>");
        sb1.append(
"</request>");
        String plainText
=sb1.toString();
        
        
// 对明文进行AES加密
        byte[] aesArr=aesCoder.getEncryptByteArray(plainText); // 对明文进行AES加密
        String cipherText=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
        
        
// 使用RSA对AES密钥进行加密
        String key=aesCoder.getAesKey();// 取得AES的密钥
        byte[] rsaArr=rsaCoder.getEncryptArray(key, serverPublicKey);
        String encryptedKey
=Base64.encodeBase64String(rsaArr);

步骤三:
将密文,AES密钥,本地RSA公钥送到服务器端的代码(粗体部分):

        Socket s=new Socket("127.0.0.1",8888);
       
       InputStream  inStram=s.getInputStream();
       OutputStream outStream=s.getOutputStream();

       
        // 输出
        PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
       
        // 待加密的明文
        StringBuilder sb1=new StringBuilder();
        sb1.append("<request>");
        sb1.append("<command>register</command>");
        sb1.append("<username>赵云</username>");
        sb1.append("<password>123456</password>");
        sb1.append("</request>");
        String plainText=sb1.toString();
       
        // 对明文进行AES加密
        byte[] aesArr=aesCoder.getEncryptByteArray(plainText); // 对明文进行AES加密
        String cipherText=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
       
        // 使用RSA对AES密钥进行加密
        String key=aesCoder.getAesKey();// 取得AES的密钥
        byte[] rsaArr=rsaCoder.getEncryptArray(key, serverPublicKey);
        String encryptedKey=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
       
        // 在发出的密文前附带经服务器RSA公钥加密的AES密钥
        StringBuilder sb3=new StringBuilder();
        sb3.append("<aeskey>"+encryptedKey+"</aeskey>");
        sb3.append("<rsakey>"+rsaCoder.getPublicKeyString()+"</rsakey>");
        sb3.append("<text>"+cipherText+"</text>");
       
        // 请求送出前用Base64加密
        String request=Base64SecurityUtil.getEncryptString(sb3.toString());
     
        out.print(request);
       out.flush();
       s.shutdownOutput();
// 输出结束

步骤四:
服务器端解密过程代码(变量request中就是客户端送来的请求文):

       // 得到请求后先用Base64解密
        request=Base64SecurityUtil.getDecryptString(request);
        
        // 用正则表达式得到密钥文,客户端的RSA公钥和密文
        String regex="<(\\w+)>((.|\\s)+)</\\1>";

        Pattern pattern=Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher=pattern.matcher(request);
            
        String cipheredAesKey="";// 经服务器RSA公钥加密的客户端AES钥匙密文
        String clientRsaKey="";// 客户端的RSA公钥
        String cipherText="";// 经客户端AES加密的密文
        
        Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
        while(matcher.find()){
            map.put(matcher.group(1), matcher.group(2));
        }
        
        if(map.size()==3){
            cipheredAesKey=map.get("aeskey");
            clientRsaKey=map.get("rsakey");
            cipherText=map.get("text");
        }
        else{
            return "无法用正则表达式解析服务器端请求";
        }

        // 得到经过服务器RSA私钥解密后的AES密钥
        String plainAesKey="";
        try {
            byte[] cipheredAesKeyArr=Base64.decodeBase64(cipheredAesKey);
            plainAesKey=model.getRsaCoder().getDecryptString(cipheredAesKeyArr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
        
        // 使用AES密钥解密出明文
        byte[] cipherTextArr=Base64.decodeBase64(cipherText);
        String plainText=model.getAesCoder().getDecryptString(cipherTextArr, plainAesKey);

步骤五
这里的主要操作是根据看用户名是否在用户列表中存在,是则创建用户,否则告知名称重复。这段代码很简单常见,故省略之。

步骤六:
服务器端加密过程代码:

        // 对明文进行AES加密
        byte[] aesArr=model.getAesCoder().getEncryptByteArray(retval); // 对明文进行AES加密
        String cipherRetval=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
        
        
// 使用RSA对AES密钥进行加密
        String key=model.getAesCoder().getAesKey();// 取得AES的密钥
        String aesKey="";
        
try{
            
byte[] clientRsaKeyArr=null;
            clientRsaKeyArr
=Base64.decodeBase64(clientRsaKey);
            
byte[] rsaArr=model.getRsaCoder().getEncryptArray(key, clientRsaKeyArr);
            aesKey
=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
        }
        
catch(Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }
        
        
// 在发出的密文前附带经服务器RSA公钥加密的AES密钥
        StringBuilder sb3=new StringBuilder();
        sb3.append(
"<aeskey>"+aesKey+"</aeskey>");
        sb3.append(cipherRetval);

步骤七:
将响应发还给客户端的代码(粗体部分):

            InputStream  inStram=incoming.getInputStream();
            OutputStream outStream
=incoming.getOutputStream();
            
            Scanner in
=new Scanner(inStram);
            PrintWriter out
=new PrintWriter(outStream,true);
            
            
// 得到客户端的请求
            StringBuilder sb=new StringBuilder();
            
while(in.hasNextLine()){
                String line
=in.nextLine();
                sb.append(line);
            }
            
            
            String request
=sb.toString();
            String response
="";
            
if("getPublicKey".equals(request)){
                
// 求服务器公钥
                response=model.getPublicKey();
            }
            
else{
                response
=getResponse(request);
            }
            
            
// 向客户端送出反馈
            out.print(response);
            out.flush();
            out.close();

步骤八:
客户端解密服务器端响应的过程:

        String cipheredAesKey="";// 经服务器RSA公钥加密的客户端AES钥匙密文
        String cipheredResponse="";// 经客户端AES加密的密文
        
        
// 用正则表达式得到密钥文,客户端的RSA公钥和密文
        String regex="<aeskey>(.+)</aeskey>(.+)";
        Pattern pattern
=Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher
=pattern.matcher(response);
            
        
while(matcher.find()){
            cipheredAesKey
=matcher.group(1);
            cipheredResponse
=matcher.group(2);
            
break;
        }
        
        
// 得到经过服务器RSA私钥解密后的AES密钥
        String plainAesKey="";
        
try {
            
byte[] cipheredAesKeyArr=Base64.decodeBase64(cipheredAesKey);
            plainAesKey
=rsaCoder.getDecryptString(cipheredAesKeyArr);
        } 
catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        
        
// 使用AES密钥解密出明文
        byte[] cipheredResponseArr=Base64.decodeBase64(cipheredResponse);
        String plainResponse
=aesCoder.getDecryptString(cipheredResponseArr, plainAesKey);
        System.out.println(plainResponse);

好了,整个过程的代码都贴出来了,感谢您花费宝贵时间看到这里。另外三个加密解密类的代码如下:
AESSecurityCoder类:
package com.heyang.common.code;

import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

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

import org.apache.commons.codec.binary.Hex;


/**
 * AES加密解密类
 * 说明:
 * 作者:何杨(heyang78@gmail.com)
 * 创建时间:2010-12-25 下午12:19:12
 * 修改时间:2010-12-25 下午12:19:12
 
*/
public class AESSecurityCoder{
    
// 加密方法
    private static final String Algorithm="AES";
    
    
// 进行加密解密的密钥
    private String aesKey="";
    
    
/**
     * 构造函数
     * 
@throws NoSuchAlgorithmException 
     
*/
    
public AESSecurityCoder() throws NoSuchAlgorithmException{
        KeyGenerator kg
=KeyGenerator.getInstance(Algorithm);
        kg.init(
256);
        SecretKey sk
=kg.generateKey();
        
byte[] arr=sk.getEncoded();
        
        aesKey
=new String(Hex.encodeHex(arr));
    }
    
    
/**
     * 取得解密后的字符串
     * 
     * 说明:
     * 
@param encryptArr
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-1 下午03:33:31
     
*/
    
public String getDecryptString(byte[] encryptArr){
        
try{
            Cipher cp
=Cipher.getInstance(Algorithm);
            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getKey());
            
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
            
            
return new String(arr);
        }
        
catch(Exception ex){
            System.out.println(
"无法进行解密,原因是"+ex.getMessage());
            
return null;
        }
    }
    
    
/**
     * 传入密钥,得到解密后的字符串
     * 
     * 说明:
     * 
@param encryptArr
     * 
@param aesKey
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-25 下午01:55:42
     
*/
    
public String getDecryptString(byte[] encryptArr,String aesKeyIn){
        
try{
            Cipher cp
=Cipher.getInstance(Algorithm);
            
            
byte[] arr1=Hex.decodeHex(aesKeyIn.toCharArray());
            cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, 
new SecretKeySpec(arr1,Algorithm));
            
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
            
            
return new String(arr);
        }
        
catch(Exception ex){
            System.out.println(
"无法进行解密,原因是"+ex.getMessage());
            
return null;
        }
    }
    
    
/**
     * 取得加密后的字节数组
     * 
     * 说明:
     * 
@param originalString
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-1 下午03:33:49
     
*/
    
public byte[] getEncryptByteArray(String originalString){
        
try{
            Cipher cp
=Cipher.getInstance(Algorithm);
            cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getKey());
            
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
        }
        
catch(Exception ex){
            System.out.println(
"无法进行加密,原因是"+ex.getMessage());
            
return null;
        }
    }
    
    
/**
     * 取得密钥
     * 
     * 说明:
     * 
@return
     * 
@throws Exception
     * 创建时间:2010-12-1 下午03:33:17
     
*/
    
private Key getKey() throws Exception{
        
byte[] arr=Hex.decodeHex(aesKey.toCharArray());
        
        
return new SecretKeySpec(arr,Algorithm);
    }

    
/**
     * 取得AES加密钥匙
     * 
     * 说明:
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-25 下午12:27:16
     
*/
    
public String getAesKey() {
        
return aesKey;
    }
}

RSASecurityCoder类:
package com.heyang.common.code;

import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import javax.crypto.Cipher;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
 * RSA加密解密类
 * 说明:
 * 作者:何杨(heyang78@gmail.com)
 * 创建时间:2010-12-1 下午06:14:38
 * 修改时间:2010-12-1 下午06:14:38
 
*/
public class RSASecurityCoder{
    
// 非对称加密密钥算法
    private static final String Algorithm="RSA";
    
    
// 密钥长度,用来初始化
    private static final int Key_Size=1024;
    
    
// 公钥
    private byte[] publicKey;
    
    
// 私钥
    private byte[] privateKey;
    
    
/**
     * 构造函数,在其中生成公钥和私钥
     * 
@throws Exception
     
*/
    
public RSASecurityCoder() throws Exception{
        
// 得到密钥对生成器
        KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(Algorithm);
        kpg.initialize(Key_Size);
        
        
// 得到密钥对
        KeyPair kp=kpg.generateKeyPair();
        
        
// 得到公钥
        RSAPublicKey keyPublic=(RSAPublicKey)kp.getPublic();
        publicKey
=keyPublic.getEncoded();
        
        
// 得到私钥
        RSAPrivateKey keyPrivate=(RSAPrivateKey)kp.getPrivate();
        privateKey
=keyPrivate.getEncoded();
    }
    
    
/**
     * 用公钥对字符串进行加密
     * 
     * 说明:
     * 
@param originalString
     * 
@param publicKeyArray
     * 
@return
     * 
@throws Exception
     * 创建时间:2010-12-1 下午06:29:51
     
*/
    
public byte[] getEncryptArray(String originalString,byte[] publicKeyArray) throws Exception{
        
// 得到公钥
        X509EncodedKeySpec keySpec=new X509EncodedKeySpec(publicKeyArray);
        KeyFactory kf
=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
        PublicKey keyPublic
=kf.generatePublic(keySpec);
        
        
// 加密数据
        Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
        cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPublic);
        
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
    }
    
    
    
/**
     * 使用私钥进行解密
     * 
     * 说明:
     * 
@param encryptedDataArray
     * 
@return
     * 
@throws Exception
     * 创建时间:2010-12-1 下午06:35:28
     
*/
    
public String getDecryptString(byte[] encryptedDataArray) throws Exception{
        
// 得到私钥
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
        KeyFactory kf
=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
        PrivateKey keyPrivate
=kf.generatePrivate(keySpec);
        
        
// 解密数据
        Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
        cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPrivate);
        
byte[] arr=cp.doFinal(encryptedDataArray);
        
        
// 得到解密后的字符串
        return new String(arr);
    }

    
/**
     * 取得数组形式的公钥
     * 
     * 说明:
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-25 上午07:50:04
     
*/
    
public byte[] getPublicKey() {
        
return publicKey;
    }
    
    
/**
     * 取得字符串形式的公钥
     * 
     * 说明:
     * 
@return
     * 创建时间:2010-12-25 上午07:51:11
     
*/
    
public String getPublicKeyString() {
        
return  Base64.encodeBase64String(getPublicKey());
    }
    
    
public static void main(String[] arr) throws Exception{
        String str
="你好,世界! Hello,world!";
        System.out.println(
"准备用公钥加密的字符串为:"+str);
        
        
// 用公钥加密
        RSASecurityCoder rsaCoder=new RSASecurityCoder();
        
byte[] publicKey=rsaCoder.getPublicKey();        
        
byte[] encryptArray=rsaCoder.getEncryptArray(str, publicKey);
        
        System.out.print(
"用公钥加密后的结果为:");
        
for(byte b:encryptArray){
            System.out.print(b);
        }
        System.out.println();
        
        
// 用私钥解密
        String str1=rsaCoder.getDecryptString(encryptArray);
        System.out.println(
"用私钥解密后的字符串为:"+str1);
    }
}

Base64SecurityUtil类:
package com.heyang.common.code;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;


/**
 * 常规Base64加密解密实用工具类
 * 说明:
 * 作者:何杨(heyang78@gmail.com)
 * 创建时间:2010-11-29 上午07:52:01
 * 修改时间:2010-11-29 上午07:52:01
 
*/
public class Base64SecurityUtil{
    
/**
     * 得到Base64加密后的字符串
     * 
     * 说明:
     * 
@param originalString
     * 
@return
     * 创建时间:2010-11-29 上午07:53:30
     
*/
    
public static String getEncryptString(String originalString){
        
byte[] arr = Base64.encodeBase64(originalString.getBytes(), true);
        
return new String(arr);
    }
    
    
/**
     * 得到Base64解密后的字符串
     * 
     * 说明:
     * 
@param encryptString
     * 
@return
     * 创建时间:2010-11-29 上午07:56:02
     
*/
    
public static String getDecryptString(String encryptString){
        
byte[] arr = Base64.decodeBase64(encryptString.getBytes());
        
return new String(arr);
    }
    
    
/**
     * 测试
     * 
     * 说明:
     * 
@param args
     * 创建时间:2010-11-29 上午07:56:39
     
*/
    
public static void main(String[] args){
        String str
="Hello world!你好,世界。";
        
        String str1
=Base64SecurityUtil.getEncryptString(str);
        System.out.println(
"经Base64加密后的密文为"+str1);
        
        String str2
=Base64SecurityUtil.getDecryptString(str1);
        System.out.println(
"经Base64解密后的原文为"+str2);
        
    }
}

posted on 2010-12-26 11:41 何杨 阅读(7326) 评论(4)  编辑  收藏

Feedback

# re: 一个完整的混合加密方式在Socket客户机服务器通信应用中的例子 2011-12-12 12:09 Horrison
不懂啊  回复  更多评论
  

# re: 一个完整的混合加密方式在Socket客户机服务器通信应用中的例子 2011-12-14 11:37 何杨
@Horrison

工作中涉及就会懂了,用不到那也没啥。  回复  更多评论
  

# re: 一个完整的混合加密方式在Socket客户机服务器通信应用中的例子 2015-10-30 11:28 junxuelian
在不?  回复  更多评论
  


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