Java加密技术（四）

接下来我们介绍典型的非对称加密算法——RSA 

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。

按如上步骤给出序列图，如下： 

1. 
2. 
3. 

通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一） 

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
 * @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
     *
     * @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

  


  
    
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      2011-05-08 22:21
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      分类:编程语言      
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