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    RSA

    这种算法1978年就出现了,它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman.这种加密算法的特点主要是密钥的变化,上文我们看到DES只有一个密钥。相当于只有一把钥匙,如果这把钥匙丢了,数据也就不安全了。RSA同时有两把钥匙,公钥与私钥。同时支持数字签名。数字签名的意义在于,对传输过来的数据进行校验。确保数据在传输工程中不被修改。

    流程分析:

    1、甲方构建密钥对儿,将公钥公布给乙方,将私钥保留。

    2、甲方使用私钥加密数据,然后用私钥对加密后的数据签名,发送给乙方签名以及加密后的数据;乙方使用公钥、签名来验证待解密数据是否有效,如果有效使用公钥对数据解密。

    3、乙方使用公钥加密数据,向甲方发送经过加密后的数据;甲方获得加密数据,通过私钥解密。

    通过java代码实现如下:

import java.security.Key;   
import java.security.KeyFactory;   
import java.security.KeyPair;   
import java.security.KeyPairGenerator;   
import java.security.PrivateKey;   
import java.security.PublicKey;   
import java.security.Signature;   
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;   
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;   
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;   
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;   
  
import java.util.HashMap;   
import java.util.Map;   
  
import javax.crypto.Cipher;   
  
/**  
 * RSA安全编码组件  
 *   
 * 
@author 梁栋  http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn 
 * 
@version 1.0  
 * 
@since 1.0  
 
*/
  
public abstract class RSACoder extends Coder {   
    
public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";   
    
public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";   
  
    
private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";   
    
private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";   
  
    
/**  
     * 用私钥对信息生成数字签名  
     *   
     * 
@param data  
     *            加密数据  
     * 
@param privateKey  
     *            私钥  
     *   
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {   
        
// 解密由base64编码的私钥   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);   
  
        
// 构造PKCS8EncodedKeySpec对象   
        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);   
  
        
// KEY_ALGORITHM 指定的加密算法   
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
  
        
// 取私钥匙对象   
        PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);   
  
        
// 用私钥对信息生成数字签名   
        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);   
        signature.initSign(priKey);   
        signature.update(data);   
  
        
return encryptBASE64(signature.sign());   
    }
   
  
    
/**  
     * 校验数字签名  
     *   
     * 
@param data  
     *            加密数据  
     * 
@param publicKey  
     *            公钥  
     * 
@param sign  
     *            数字签名  
     *   
     * 
@return 校验成功返回true 失败返回false  
     * 
@throws Exception  
     *   
     
*/
  
    
public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)   
            
throws Exception {   
  
        
// 解密由base64编码的公钥   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey);   
  
        
// 构造X509EncodedKeySpec对象   
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);   
  
        
// KEY_ALGORITHM 指定的加密算法   
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
  
        
// 取公钥匙对象   
        PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);   
  
        Signature signature 
= Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);   
        signature.initVerify(pubKey);   
        signature.update(data);   
  
        
// 验证签名是否正常   
        return signature.verify(decryptBASE64(sign));   
    }
   
  
    
/**  
     * 解密<br>  
     * 用私钥解密  
http://www.5a520.cn http://www.feng123.com
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, String key)   
            
throws Exception {   
        
// 对密钥解密   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);   
  
        
// 取得私钥   
        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);   
        KeyFactory keyFactory 
= KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
        Key privateKey 
= keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);   
  
        
// 对数据解密   
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());   
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 解密<br>  
     * 用私钥解密  
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data, String key)   
            
throws Exception {   
        
// 对密钥解密   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);   
  
        
// 取得公钥   
        X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);   
        KeyFactory keyFactory 
= KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
        Key publicKey 
= keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);   
  
        
// 对数据解密   
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());   
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 加密<br>  
     * 用公钥加密  
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String key)   
            
throws Exception {   
        
// 对公钥解密   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);   
  
        
// 取得公钥   
        X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);   
        KeyFactory keyFactory 
= KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
        Key publicKey 
= keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);   
  
        
// 对数据加密   
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());   
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 加密<br>  
     * 用私钥加密  
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, String key)   
            
throws Exception {   
        
// 对密钥解密   
        byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);   
  
        
// 取得私钥   
        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);   
        KeyFactory keyFactory 
= KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
        Key privateKey 
= keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);   
  
        
// 对数据加密   
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());   
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 取得私钥  
     *   
     * 
@param keyMap  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap)   
            
throws Exception {   
        Key key 
= (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);   
  
        
return encryptBASE64(key.getEncoded());   
    }
   
  
    
/**  
     * 取得公钥  
     *   
     * 
@param keyMap  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap)   
            
throws Exception {   
        Key key 
= (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);   
  
        
return encryptBASE64(key.getEncoded());   
    }
   
  
    
/**  
     * 初始化密钥  
     *   
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {   
        KeyPairGenerator keyPairGen 
= KeyPairGenerator   
                .getInstance(KEY_ALGORITHM);   
        keyPairGen.initialize(
1024);   
  
        KeyPair keyPair 
= keyPairGen.generateKeyPair();   
  
        
// 公钥   
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();   
  
        
// 私钥   
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();   
  
        Map
<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2);   
  
        keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);   
        keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);   
        
return keyMap;   
    }
   
}
 

再给出一个测试类:

import static org.junit.Assert.*;   
  
import org.junit.Before;   
import org.junit.Test;   
  
import java.util.Map;   
  
/**  
 *   
 * 
@author 梁栋  http://www.bt285.cn  http://www.guihua.org
 * 
@version 1.0  
 * 
@since 1.0  
 
*/
  
public class RSACoderTest {   
    
private String publicKey;   
    
private String privateKey;   
  
    @Before  
    
public void setUp() throws Exception {   
        Map
<String, Object> keyMap = RSACoder.initKey();   
  
        publicKey 
= RSACoder.getPublicKey(keyMap);   
        privateKey 
= RSACoder.getPrivateKey(keyMap);   
        System.err.println(
"公钥: \n\r" + publicKey);   
        System.err.println(
"私钥: \n\r" + privateKey);   
    }
   
  
    @Test  
    
public void test() throws Exception {   
        System.err.println(
"公钥加密——私钥解密");   
        String inputStr 
= "abc";   
        
byte[] data = inputStr.getBytes();   
  
        
byte[] encodedData = RSACoder.encryptByPublicKey(data, publicKey);   
  
        
byte[] decodedData = RSACoder.decryptByPrivateKey(encodedData,   
                privateKey);   
  
        String outputStr 
= new String(decodedData);   
        System.err.println(
"加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);   
        assertEquals(inputStr, outputStr);   
  
    }
   
  
    @Test  
    
public void testSign() throws Exception {   
        System.err.println(
"私钥加密——公钥解密");   
        String inputStr 
= "sign";   
        
byte[] data = inputStr.getBytes();   
  
        
byte[] encodedData = RSACoder.encryptByPrivateKey(data, privateKey);   
  
        
byte[] decodedData = RSACoder   
                .decryptByPublicKey(encodedData, publicKey);   
  
        String outputStr 
= new String(decodedData);   
        System.err.println(
"加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);   
        assertEquals(inputStr, outputStr);   
  
        System.err.println(
"私钥签名——公钥验证签名");   
        
// 产生签名   
        String sign = RSACoder.sign(encodedData, privateKey);   
        System.err.println(
"签名:\r" + sign);   
  
        
// 验证签名   
        boolean status = RSACoder.verify(encodedData, publicKey, sign);   
        System.err.println(
"状态:\r" + status);   
        assertTrue(status);   
  
    }
   
  
}

    Console代码:

公钥:

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCYU/+I0+z1aBl5X6DUUOHQ7FZpmBSDbKTtx89J
EcB64jFCkunELT8qiKly7fzEqD03g8ALlu5XvX+bBqHFy7YPJJP0ekE2X3wjUnh2NxlqpH3/B/xm
1ZdSlCwDIkbijhBVDjA/bu5BObhZqQmDwIxlQInL9oVz+o6FbAZCyHBd7wIDAQAB

私钥:
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公钥加密——私钥解密
加密前: abc

解密后: abc
公钥:

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDdOj40yEB48XqWxmPILmJAc7UecIN7F32etSHF
9rwbuEh3+iTPOGSxhoSQpOED0vOb0ZIMkBXZSgsxLaBSin2RZ09YKWRjtpCA0kDkiD11gj4tzTiM
l9qq1kwSK7ZkGAgodEn3yIILVmQDuEImHOXFtulvJ71ka07u3LuwUNdB/wIDAQAB

私钥:
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私钥加密——公钥解密
加密前: sign

解密后: sign
私钥签名——公钥验证签名
签名:
ud1RsIwmSC1pN22I4IXteg1VD2FbiehKUfNxgVSHzvQNIK+d20FCkHCqh9djP3h94iWnIUY0ifU+
mbJkhAl/i5krExOE0hknOnPMcEP+lZV1RbJI2zG2YooSp2XDleqrQk5e/QF2Mx0Zxt8Xsg7ucVpn
i3wwbYWs9wSzIf0UjlM=

状态:
true

posted on 2009-12-19 10:22 鹏凌 阅读(506) 评论(0)  编辑  收藏

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