RSA 数据加密和数字签名算法

- package com.ice.webos.util.security;
- import java.math.BigInteger;
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 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。<br>
* RSA同时有两把钥匙,公钥与私钥。同时支持数字签名。<br>
* 数字签名的意义在于,对传输过来的数据进行校验。确保数据在传输过程中不被修改。
* <ul>
* 流程分析:
* <li>甲方构建密钥对儿,将公钥公布给乙方,将私钥保留。</li>
* <li>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。</li>
* <li>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。 </li>
* <ul>
*
* @author Ice_Liu
*
*/
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";- /**
* 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 = CryptUtil.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 CryptUtil.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 = CryptUtil.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(CryptUtil.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 = CryptUtil.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 = CryptUtil.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 = CryptUtil.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 = CryptUtil.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 CryptUtil.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 CryptUtil.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;
}- /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
PBECryptUtil.main(args);
System.out.println("****************************************");
System.out.println("=====RSA加密与解密=====");
// 初始化公钥,私钥
Map<String, Object> keyMap = initKey();
String publicKey = RSACryptUtil.getPublicKey(keyMap);
String privateKey = RSACryptUtil.getPrivateKey(keyMap);
System.out.println("公钥: \n\r" + publicKey);
System.out.println("私钥: \n\r" + privateKey);
System.out.println("公钥加密——私钥解密");
String inputStr = "阿伯才的覆盖";
byte[] data = inputStr.getBytes("UTF-8");
// 公钥加密
byte[] encodedData = RSACryptUtil.encryptByPublicKey(data, publicKey);
System.out.println("公钥加密后:" + new BigInteger(encodedData).toString(32));
// 私钥解密
byte[] decodedData = RSACryptUtil.decryptByPrivateKey(encodedData, privateKey);
String outputStr = new String(decodedData, "UTF-8");
System.out.println("加密前: " + inputStr);
System.out.println("解密后: " + outputStr);- System.out.println("私钥加密——公钥解密");
// 私钥加密
encodedData = RSACryptUtil.encryptByPrivateKey(data, privateKey);
System.out.println("私钥加密后:" + new BigInteger(encodedData).toString(32));
// 公钥解密
decodedData = RSACryptUtil.decryptByPublicKey(encodedData, publicKey);
outputStr = new String(decodedData, "UTF-8");
System.out.println("加密前: " + inputStr);
System.out.println("解密后: " + outputStr);- System.out.println("私钥签名——公钥验证签名");
// 使用私钥产生签名
String sign = RSACryptUtil.sign(encodedData, privateKey);
System.out.println("签名:" + sign);
// 使用公匙验证签名
boolean status = RSACryptUtil.verify(encodedData, publicKey, sign);
System.err.println("验证签名结果:" + status);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}- }
- }

转自:http://www.cnblogs.com/liubin0509/archive/2012/01/29/2331075.html
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