java RSA 加密解密传输

/*
 * Copyright (C) 2010 The MobileSecurePay Project
 * All right reserved.
 * author: [e-mail]
 */


package com.mall.core.common;


public final class Base64Utils {


    static private final int     BASELENGTH           = 128;
    static private final int     LOOKUPLENGTH         = 64;
    static private final int     TWENTYFOURBITGROUP   = 24;
    static private final int     EIGHTBIT             = 8;
    static private final int     SIXTEENBIT           = 16;
    static private final int     FOURBYTE             = 4;
    static private final int     SIGN                 = -128;
    static private final char    PAD                  = '=';
    static private final boolean fDebug               = false;
    static final private byte[]  base64Alphabet       = new byte[BASELENGTH];
    static final private char[]  lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];


    static {
        for (int i = 0; i < BASELENGTH; ++i) {
            base64Alphabet[i] = -1;
        }
        for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');
        }
        for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);
        }


        for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);
        }


        base64Alphabet['+'] = 62;
        base64Alphabet['/'] = 63;


        for (int i = 0; i <= 25; i++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('A' + i);
        }


        for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('a' + j);
        }


        for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('0' + j);
        }
        lookUpBase64Alphabet[62] = (char) '+';
        lookUpBase64Alphabet[63] = (char) '/';


    }


    private static boolean isWhiteSpace(char octect) {
        return (octect == 0x20 || octect == 0xd || octect == 0xa || octect == 0x9);
    }


    private static boolean isPad(char octect) {
        return (octect == PAD);
    }


    private static boolean isData(char octect) {
        return (octect < BASELENGTH && base64Alphabet[octect] != -1);
    }


    /**
     * Encodes hex octects into Base64
     *
     * @param binaryData Array containing binaryData
     * @return Encoded Base64 array
     */
    public static String encode(byte[] binaryData) {


        if (binaryData == null) {
            return null;
        }


        int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;
        if (lengthDataBits == 0) {
            return "";
        }


        int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;
        int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;
        int numberQuartet = fewerThan24bits != 0 ? numberTriplets + 1 : numberTriplets;
        char encodedData[] = null;


        encodedData = new char[numberQuartet * 4];


        byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;


        int encodedIndex = 0;
        int dataIndex = 0;
        if (fDebug) {
            System.out.println("number of triplets = " + numberTriplets);
        }


        for (int i = 0; i < numberTriplets; i++) {
            b1 = binaryData[dataIndex++];
            b2 = binaryData[dataIndex++];
            b3 = binaryData[dataIndex++];


            if (fDebug) {
                System.out.println("b1= " + b1 + ", b2= " + b2 + ", b3= " + b3);
            }


            l = (byte) (b2 & 0x0f);
            k = (byte) (b1 & 0x03);


            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
            byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6) : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);


            if (fDebug) {
                System.out.println("val2 = " + val2);
                System.out.println("k4   = " + (k << 4));
                System.out.println("vak  = " + (val2 | (k << 4)));
            }


            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[(l << 2) | val3];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];
        }


        // form integral number of 6-bit groups
        if (fewerThan24bits == EIGHTBIT) {
            b1 = binaryData[dataIndex];
            k = (byte) (b1 & 0x03);
            if (fDebug) {
                System.out.println("b1=" + b1);
                System.out.println("b1<<2 = " + (b1 >> 2));
            }
            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[k << 4];
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
        } else if (fewerThan24bits == SIXTEENBIT) {
            b1 = binaryData[dataIndex];
            b2 = binaryData[dataIndex + 1];
            l = (byte) (b2 & 0x0f);
            k = (byte) (b1 & 0x03);


            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);


            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[l << 2];
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
        }


        return new String(encodedData);
    }


    /**
     * Decodes Base64 data into octects
     *
     * @param encoded string containing Base64 data
     * @return Array containind decoded data.
     */
    public static byte[] decode(String encoded) {


        if (encoded == null) {
            return null;
        }


        char[] base64Data = encoded.toCharArray();
        // remove white spaces
        int len = removeWhiteSpace(base64Data);


        if (len % FOURBYTE != 0) {
            return null;//should be divisible by four
        }


        int numberQuadruple = (len / FOURBYTE);


        if (numberQuadruple == 0) {
            return new byte[0];
        }


        byte decodedData[] = null;
        byte b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0, b4 = 0;
        char d1 = 0, d2 = 0, d3 = 0, d4 = 0;


        int i = 0;
        int encodedIndex = 0;
        int dataIndex = 0;
        decodedData = new byte[(numberQuadruple) * 3];


        for (; i < numberQuadruple - 1; i++) {


            if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))
                || !isData((d3 = base64Data[dataIndex++]))
                || !isData((d4 = base64Data[dataIndex++]))) {
                return null;
            }//if found "no data" just return null


            b1 = base64Alphabet[d1];
            b2 = base64Alphabet[d2];
            b3 = base64Alphabet[d3];
            b4 = base64Alphabet[d4];


            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);
        }


        if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))) {
            return null;//if found "no data" just return null
        }


        b1 = base64Alphabet[d1];
        b2 = base64Alphabet[d2];


        d3 = base64Data[dataIndex++];
        d4 = base64Data[dataIndex++];
        if (!isData((d3)) || !isData((d4))) {//Check if they are PAD characters
            if (isPad(d3) && isPad(d4)) {
                if ((b2 & 0xf) != 0)//last 4 bits should be zero
                {
                    return null;
                }
                byte[] tmp = new byte[i * 3 + 1];
                System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
                tmp[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
                return tmp;
            } else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) {
                b3 = base64Alphabet[d3];
                if ((b3 & 0x3) != 0)//last 2 bits should be zero
                {
                    return null;
                }
                byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];
                System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
                tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
                tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
                return tmp;
            } else {
                return null;
            }
        } else { //No PAD e.g 3cQl
            b3 = base64Alphabet[d3];
            b4 = base64Alphabet[d4];
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);


        }


        return decodedData;
    }


    /**
     * remove WhiteSpace from MIME containing encoded Base64 data.
     *
     * @param data  the byte array of base64 data (with WS)
     * @return      the new length
     */
    private static int removeWhiteSpace(char[] data) {
        if (data == null) {
            return 0;
        }


        // count characters that's not whitespace
        int newSize = 0;
        int len = data.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (!isWhiteSpace(data[i])) {
                data[newSize++] = data[i];
            }
        }
        return newSize;
    }
}

package com.mall.core.common;


import java.io.ByteArrayOutputStream;


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;








/****
 * @author lcp
 * @createTime 2017.05.26
 * 通讯之间加密传输
 */
public class RSAUtils   {


/****KEY工厂加密算法***/
public static final String FACTORY_KEY_ALGORITHM = "RSA";   
/****Cipher映射java算法***/
public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA/ECB/PKCS1Padding";   
/****生产KEY算法***/
public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";   
    /****RSA公钥***/
    private static final String PUBLIC_KEY = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC35f7aQMRL0pBYb4AlzNdXR923yfCKPaUHBB/I/SzwvPz5E2ybX2eUoqhDlIjXKcjikwPxdy/chHzQHQsJ3hI9ZYYr3B9H2qiyZML5AUyTOTd+XUYzsmCkbNrBy3HIwbdgJEkbmelGIhLCUL19W6wU1tsk85FyqrVvMCztDUSv7wIDAQAB";
    /****RSA私钥***/
    private static final String PRIVATE_KEY = "MIICdwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmEwggJdAgEAAoGBALfl/tpAxEvSkFhvgCXM11dH3bfJ8Io9pQcEH8j9LPC8/PkTbJtfZ5SiqEOUiNcpyOKTA/F3L9yEfNAdCwneEj1lhivcH0faqLJkwvkBTJM5N35dRjOyYKRs2sHLccjBt2AkSRuZ6UYiEsJQvX1brBTW2yTzkXKqtW8wLO0NRK/vAgMBAAECgYEArxcehTLxMrfykyDmRBc6WHGmWly81wJGY927XaQf674kpgmmeHBnsI8F4gJEH4g7Ke6L7JVsTmseYw+j+OslNQ3TpuJ/yTDiY/Vl1YIjy0MXQOjRJRQUM/RLD2qB+rnqzTfGNaga1xeF/MU3O2X35QdqdDZuPl2vTGMnxHRFMdECQQDmRnt/C/ilDCZ+czHs8Y9AP8PbXPzS4AN4Fs9tF3g+5j9/Lq17/LyWiJc/jAEatjf5TqyoSAL3pcs2xHnk9ambAkEAzHE0nhFM5ItBF4t58u38F3s+mxOi+3YPX8BYhO3G12RNjxL5SYiZUpLOq2Wvf+xbWJ2DlttM4EYwjivOLgEyPQJAUf3QpSj3DJVp82ZC5ZIRJphNvYK7hr46nfzJOJe9ue+zti5BmT8hSxwxdm/8SK2O+pb3xSd23wTKeaK1oD+UdwJAPReXIaUJ1UHHscF8L5vuORYbHzw+9+XPsk1IJnDnenX+t0J0PAUVzBcSqyU3zIJUyaZILExcLKjM2a89bYHuAQJBAJ3AsHsZSmybiWnq6rXAMNwgbLrtK8s2um9/l6mLMANwkxOaJ20oyhUo5zW/rsod8qlMApIBF0AWgYgHZq4fnNA=";
    /**RSA最大加密明文大小 */  
    private static final int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;  
      
    /**RSA最大解密密文大小 */  
    private static final int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;  
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
    String ss = "iNErgqbQyVJvthRhFr2lalrEA9mXL5jzAZ4ec/TQP3p10qesPxTHc4J1+Y/XWRL2McRRIYn6GBwcplpAk2lkaDkMiCJAL3HQVZJ2NCMjG/moRhCJ3JoZNyTFlqTGD1D9n46lu7QOZSxpzzTzov/dnC5J0Kcbr3LjjrT+esXXClY=";
byte[] decodedData1 = decryptByPrivateKey(Base64Utils.decode(ss));
System.out.println(new String(decodedData1,"UTF-8"));//结果为：18673171537
    }
    
      
    /** *//** 
     * <p> 
     * 用私钥对信息生成数字签名 
     * </p> 
     * @param data 已加密数据 
     * @param privateKey 私钥(BASE64编码) 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static String sign(byte[] data) throws Exception {  
        PrivateKey privateK = getPrivateKey(PRIVATE_KEY);;  
        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);  
        signature.initSign(privateK);  
        signature.update(data);  
        return Base64Utils.encode(signature.sign());  
    }  
  
    /** *//** 
     * <p> 
     * 校验数字签名 
     * </p> 
     * @param data 已加密数据 
     * @param publicKey 公钥(BASE64编码) 
     * @param sign 数字签名 
     * @return 
     * @throws Exception 
     *  
     */  
    public static boolean verify(byte[] data, String sign)   throws Exception {  
        PublicKey publicK = getPublicKey(PUBLIC_KEY);  
        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);  
        signature.initVerify(publicK);  
        signature.update(data);  
        return signature.verify(Base64Utils.decode(sign));  
    }  
  
    /** *//** 
     * <P> 
     * 私钥解密 
     * </p> 
     * @param encryptedData 已加密数据 
     * @param privateKey 私钥(BASE64编码) 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] encryptedData)  
            throws Exception {  
    PrivateKey privateK = getPrivateKey(PRIVATE_KEY);  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateK);  
        int inputLen = encryptedData.length;  
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();  
        int offSet = 0;  
        byte[] cache;  
        int i = 0;  
        // 对数据分段解密  
        while (inputLen - offSet > 0) {  
            if (inputLen - offSet > MAX_DECRYPT_BLOCK) {  
                cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);  
            } else {  
                cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);  
            }  
            out.write(cache, 0, cache.length);  
            i++;  
            offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;  
        }  
        byte[] decryptedData = out.toByteArray();  
        out.close();  
        return decryptedData;  
    }  
  
    /** *//** 
     * <p> 
     * 公钥解密 
     * </p> 
     * @param encryptedData 已加密数据 
     * @param publicKey 公钥(BASE64编码) 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] encryptedData) throws Exception {  
   
    PublicKey publicK = getPublicKey(PUBLIC_KEY);    
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicK);  
        int inputLen = encryptedData.length;  
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();  
        int offSet = 0;  
        byte[] cache;  
        int i = 0;  
        // 对数据分段解密  
        while (inputLen - offSet > 0) {  
            if (inputLen - offSet > MAX_DECRYPT_BLOCK) {  
                cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);  
            } else {  
                cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);  
            }  
            out.write(cache, 0, cache.length);  
            i++;  
            offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;  
        }  
        byte[] decryptedData = out.toByteArray();  
        out.close();  
        return decryptedData;  
    }  
  
    /** *//** 
     * <p> 
     * 公钥加密 
     * </p> 
     * @param data 源数据 
     * @param publicKey 公钥(BASE64编码) 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data)   throws Exception {  
    PublicKey publicK = getPublicKey(PUBLIC_KEY);    
        // 对数据加密  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicK);  
        int inputLen = data.length;  
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();  
        int offSet = 0;  
        byte[] cache;  
        int i = 0;  
        // 对数据分段加密  
        while (inputLen - offSet > 0) {  
            if (inputLen - offSet > MAX_ENCRYPT_BLOCK) {  
                cache = cipher.doFinal(data, offSet, MAX_ENCRYPT_BLOCK);  
            } else {  
                cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);  
            }  
            out.write(cache, 0, cache.length);  
            i++;  
            offSet = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;  
        }  
        byte[] encryptedData = out.toByteArray();  
        out.close();  
        return encryptedData;  
    }  
  
    /** *//** 
     * <p> 
     * 私钥加密 
     * </p> 
     *  
     * @param data 源数据 
     * @param privateKey 私钥(BASE64编码) 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data) throws Exception {  
    PrivateKey privateK = getPrivateKey(PRIVATE_KEY);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateK);  
        int inputLen = data.length;  
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();  
        int offSet = 0;  
        byte[] cache;  
        int i = 0;  
        // 对数据分段加密  
        while (inputLen - offSet > 0) {  
            if (inputLen - offSet > MAX_ENCRYPT_BLOCK) {  
                cache = cipher.doFinal(data, offSet, MAX_ENCRYPT_BLOCK);  
            } else {  
                cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);  
            }  
            out.write(cache, 0, cache.length);  
            i++;  
            offSet = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;  
        }  
        byte[] encryptedData = out.toByteArray();  
        out.close();  
        return encryptedData;  
    }
    
    /** *//** 
     * <p> 
     * 获取私钥 
     * </p> 
     *  
     * @param keyMap 密钥对 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap)  
            throws Exception {  
        Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);  
        return Base64Utils.encode(key.getEncoded());  
    }  
  
    /** *//** 
     * <p> 
     * 获取公钥 
     * </p> 
     *  
     * @param keyMap 密钥对 
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap)  
            throws Exception {  
        Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);  
        return Base64Utils.encode(key.getEncoded());  
    } 
    
    
    /** *//** 
     * <p> 
     * 生成密钥对(公钥和私钥) 
     * </p> 
     *  
     * @return 
     * @throws Exception 
     */  
    public static Map<String, Object> genKeyPair() throws Exception {  
        KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(FACTORY_KEY_ALGORITHM);  
        keyPairGen.initialize(1024);  
        KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();  
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();  
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();  
        Map<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2);  
        keyMap.put("publicKey", publicKey);  
        keyMap.put("privateKey", privateKey);  
        return keyMap;  
    }  
    
   
   /** 
    * 将base64编码后的公钥字符串转成PrivateKey实例 
    * @param str 
    * @throws Exception 
    */ 
   public static PublicKey getPublicKey(String publicKey) throws Exception{
       byte[ ] keyBytes=Base64Utils.decode(publicKey);
       X509EncodedKeySpec keySpec=new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
       KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(FACTORY_KEY_ALGORITHM);
       return keyFactory.generatePublic(keySpec);  
   }
    
   /** 
    *将base64编码后的私钥字符串转成PrivateKey实例 
    * @param str 
    * @throws Exception 
    */ 
   public static PrivateKey getPrivateKey(String privateKey) throws Exception{
       byte[ ] keyBytes=Base64Utils.decode(privateKey);
       PKCS8EncodedKeySpec keySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
       KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(FACTORY_KEY_ALGORITHM);
       return keyFactory.generatePrivate(keySpec);
   }
}