Java加密技术（七）

ECC
ECC-Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学，是目前已知的公钥体制中，对每比特所提供加密强度最高的一种体制。在软件注册保护方面起到很大的作用，一般的序列号通常由该算法产生。
    当我开始整理《Java加密技术（二）》的时候，我就已经在开始研究ECC了，但是关于Java实现ECC算法的资料实在是太少了，无论是国内还是国外的资料，无论是官方还是非官方的解释，最终只有一种答案——ECC算法在jdk1.5后加入支持，目前仅仅只能完成密钥的生成与解析。
    尽管如此，我照旧提供相应的Java实现代码，以供大家参考。

通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）

import java.math.BigInteger;import java.security.Key;import java.security.KeyFactory;import java.security.interfaces.ECPrivateKey;import java.security.interfaces.ECPublicKey;import java.security.spec.ECFieldF2m;import java.security.spec.ECParameterSpec;import java.security.spec.ECPoint;import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;import java.security.spec.ECPublicKeySpec;import java.security.spec.EllipticCurve;import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.NullCipher;import sun.security.ec.ECKeyFactory;import sun.security.ec.ECPrivateKeyImpl;import sun.security.ec.ECPublicKeyImpl;/** * ECC安全编码组件 *  * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */public abstract class ECCCoder extends Coder {public static final String ALGORITHM = "EC";private static final String PUBLIC_KEY = "ECCPublicKey";private static final String PRIVATE_KEY = "ECCPrivateKey";/** * 解密<br> * 用私钥解密 *  * @param data * @param key * @return * @throws Exception */public static byte[] decrypt(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 = ECKeyFactory.INSTANCE;ECPrivateKey priKey = (ECPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);ECPrivateKeySpec ecPrivateKeySpec = new ECPrivateKeySpec(priKey.getS(),priKey.getParams());// 对数据解密// TODO Chipher不支持EC算法 未能实现Cipher cipher = new NullCipher();// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey, ecPrivateKeySpec.getParams());return cipher.doFinal(data);}/** * 加密<br> * 用公钥加密 *  * @param data * @param privateKey * @return * @throws Exception */public static byte[] encrypt(byte[] data, String privateKey)throws Exception {// 对公钥解密byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);// 取得公钥X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);KeyFactory keyFactory = ECKeyFactory.INSTANCE;ECPublicKey pubKey = (ECPublicKey) keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);ECPublicKeySpec ecPublicKeySpec = new ECPublicKeySpec(pubKey.getW(),pubKey.getParams());// 对数据加密// TODO Chipher不支持EC算法 未能实现Cipher cipher = new NullCipher();// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey, ecPublicKeySpec.getParams());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 {BigInteger x1 = new BigInteger("2fe13c0537bbc11acaa07d793de4e6d5e5c94eee8", 16);BigInteger x2 = new BigInteger("289070fb05d38ff58321f2e800536d538ccdaa3d9", 16);ECPoint g = new ECPoint(x1, x2);// the order of generatorBigInteger n = new BigInteger("5846006549323611672814741753598448348329118574063", 10);// the cofactorint h = 2;int m = 163;int[] ks = { 7, 6, 3 };ECFieldF2m ecField = new ECFieldF2m(m, ks);// y^2+xy=x^3+x^2+1BigInteger a = new BigInteger("1", 2);BigInteger b = new BigInteger("1", 2);EllipticCurve ellipticCurve = new EllipticCurve(ecField, a, b);ECParameterSpec ecParameterSpec = new ECParameterSpec(ellipticCurve, g,n, h);// 公钥ECPublicKey publicKey = new ECPublicKeyImpl(g, ecParameterSpec);BigInteger s = new BigInteger("1234006549323611672814741753598448348329118574063", 10);// 私钥ECPrivateKey privateKey = new ECPrivateKeyImpl(s, ecParameterSpec);Map<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2);keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);return keyMap;}}

    请注意上述代码中的TODO内容，再次提醒注意，Chipher不支持EC算法 ，以上代码仅供参考。Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey均不支持EC算法。为了确保程序能够正常执行，我们使用了NullCipher类，验证程序。

照旧提供一个测试类：

import static org.junit.Assert.*;import java.math.BigInteger;import java.security.spec.ECFieldF2m;import java.security.spec.ECParameterSpec;import java.security.spec.ECPoint;import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;import java.security.spec.ECPublicKeySpec;import java.security.spec.EllipticCurve;import java.util.Map;import org.junit.Test;/** *  * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */public class ECCCoderTest {@Testpublic void test() throws Exception {String inputStr = "abc";byte[] data = inputStr.getBytes();Map<String, Object> keyMap = ECCCoder.initKey();String publicKey = ECCCoder.getPublicKey(keyMap);String privateKey = ECCCoder.getPrivateKey(keyMap);System.err.println("公钥: /n" + publicKey);System.err.println("私钥： /n" + privateKey);byte[] encodedData = ECCCoder.encrypt(data, publicKey);byte[] decodedData = ECCCoder.decrypt(encodedData, privateKey);String outputStr = new String(decodedData);System.err.println("加密前: " + inputStr + "/n/r" + "解密后: " + outputStr);assertEquals(inputStr, outputStr);}}

控制台输出：

公钥: MEAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEDLAAEAv4TwFN7vBGsqgfXk95ObV5clO7oAokHD7BdOP9YMh8ugAU21TjM2qPZ私钥： MDICAQAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEEGzAZAgEBBBTYJsR3BN7TFw7JHcAHFkwNmfil7w==加密前: abc解密后: abc

相关链接：
Java加密技术（一）
Java加密技术（二）
Java加密技术（三）
Java加密技术（四）
Java加密技术（五）
Java加密技术（六）
Java加密技术（七）
Java加密技术（八）
Java加密技术（九）
Java加密技术（十）