流程分析:
- 甲方构建密钥对儿,将公钥公布给乙方,将私钥保留。
- 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。
- 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。
package cn.tzz.java.crypto; import java.io.IOException; import java.security.Key; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.NoSuchAlgorithmException; 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; import sun.misc.BASE64Decoder; import sun.misc.BASE64Encoder; public class RSACryptUtil { 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"; public static String encryptBASE64(byte[] key) { return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key); } public static byte[] decryptBASE64(String key) throws IOException { return new BASE64Decoder().decodeBuffer(key); } /**初始化密钥*/ public static Map<String, Object> initKey() { KeyPairGenerator keyPairGen; Map<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2); try { keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); keyPairGen.initialize(1024); KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair(); RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();// 公钥 RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();// 私钥 keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey); keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } return keyMap; } /**获取私钥*/ public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap){ Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY); return encryptBASE64(key.getEncoded()); } /**获取公钥*/ public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap){ Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY); return encryptBASE64(key.getEncoded()); } /**用公钥解密*/ public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data, String key) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);// 对密钥解密 // 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); } /**用私钥解密*/ public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, String key) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);// 对密钥解密 // 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); } /**用公钥加密*/ public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String key) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);// 对公钥解密 // 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); } /**用私钥加密*/ public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, String key) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);// 对密钥解密 // 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); } /** * 用私钥对信息生成数字签名 * @param data 加密数据 * @param privateKey 私钥 */ public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);// 解密由base64编码的私钥 // 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 * */ public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign) throws Exception { byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey);// 解密由base64编码的公钥 // 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)); } }
测试类:
package cn.tzz.java.crypto; import java.util.Map; import org.junit.Test; public class RSACryptUtilTest { private static String publicKey; private static String privateKey; static { Map<String, Object> keyMap = RSACryptUtil.initKey(); publicKey = RSACryptUtil.getPublicKey(keyMap); privateKey = RSACryptUtil.getPrivateKey(keyMap); System.out.println("公钥: \n\r" + publicKey); System.out.println("私钥: \n\r" + privateKey); } @Test public void test(){ try { System.out.println("公钥加密---私钥解密"); String date = "123456"; byte[] encodedData = RSACryptUtil.encryptByPublicKey(date.getBytes(), publicKey); String encodedStr = RSACryptUtil.encryptBASE64(encodedData); byte[] decodedData = RSACryptUtil.decryptByPrivateKey(RSACryptUtil.decryptBASE64(encodedStr), privateKey); String outputStr = new String(decodedData); System.out.println("加密前: " + date + "\n\r" + "加密后: " + encodedStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } @Test public void testSign() throws Exception { try { System.out.println("私钥加密---公钥解密"); String inputStr = "123456"; byte[] data = inputStr.getBytes(); byte[] encodedData = RSACryptUtil.encryptByPrivateKey(data, privateKey); byte[] decodedData = RSACryptUtil.decryptByPublicKey(encodedData, publicKey); String outputStr = new String(decodedData); System.out.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr); System.out.println("私钥签名——公钥验证签名"); // 产生签名 String sign = RSACryptUtil.sign(encodedData, privateKey); System.out.println("签名:\r" + sign); // 验证签名 boolean status = RSACryptUtil.verify(encodedData, publicKey, sign); System.out.println("状态:\r" + status); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
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