JS客户端RSA加密，Java服务端解密

在客户端浏览器，Javascript使用RSA算法，以公钥对密码进行加密，服务端使用相应的私钥进行解密。一般用于注册时或登录时填写的密码。 
Java引用到的包： 
commons-lang 
bouncycastle 
slf4j 
commons-codec 
commons-io 

RSA加密工具类——RSAUtils.java

packagemy.tools.security;

 

importjava.io.File;

importjava.io.FileInputStream;

importjava.io.FileOutputStream;

importjava.io.ObjectInputStream;

importjava.io.ObjectOutputStream;

importjava.math.BigInteger;

importjava.security.KeyPair;

importjava.security.KeyFactory;

importjava.security.KeyPairGenerator;

importjava.security.Provider;

importjava.security.PublicKey;

importjava.security.PrivateKey;

importjava.security.SecureRandom;

importjava.security.NoSuchAlgorithmException;

importjava.security.InvalidParameterException;

importjava.security.interfaces.RSAPublicKey;

importjava.security.interfaces.RSAPrivateKey;

importjava.security.spec.RSAPublicKeySpec;

importjava.security.spec.RSAPrivateKeySpec;

importjava.security.spec.InvalidKeySpecException;

 

importjavax.crypto.Cipher;

 

importorg.apache.commons.io.IOUtils;

importorg.apache.commons.io.FileUtils;

importorg.apache.commons.codec.DecoderException;

importorg.apache.commons.codec.binary.Hex;

importorg.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

importorg.slf4j.Logger;

importorg.slf4j.LoggerFactory;

 

importorg.apache.commons.lang.StringUtils;

importorg.apache.commons.lang.time.DateFormatUtils;

 

/**

 * RSA算法加密/解密工具类。

 *

 * @author fuchun

 * @version 1.0.0, 2010-05-05

 */

publicabstract class RSAUtils {

 

    privatestatic final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RSAUtils.class);

 

    /** 算法名称 */

    privatestatic final String ALGORITHOM = "RSA";

    /**保存生成的密钥对的文件名称。 */

    privatestatic final String RSA_PAIR_FILENAME = "/__RSA_PAIR.txt";

    /** 密钥大小 */

    privatestatic final int KEY_SIZE = 1024;

    /** 默认的安全服务提供者 */

    privatestatic final Provider DEFAULT_PROVIDER = new BouncyCastleProvider();

 

    privatestatic KeyPairGenerator keyPairGen = null;

    privatestatic KeyFactory keyFactory = null;

    /** 缓存的密钥对。 */

    privatestatic KeyPair oneKeyPair = null;

 

    privatestatic File rsaPairFile = null;

 

    static{

        try{

            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);

            keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);

        }catch (NoSuchAlgorithmException ex) {

            LOGGER.error(ex.getMessage());

        }

        rsaPairFile = new File(getRSAPairFilePath());

    }

 

    privateRSAUtils() {

    }

 

    /**

     * 生成并返回RSA密钥对。

     */

    privatestatic synchronized KeyPair generateKeyPair() {

        try{

            keyPairGen.initialize(KEY_SIZE,new SecureRandom(DateFormatUtils.format("yyyyMMdd").getBytes()));

            oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();

            saveKeyPair(oneKeyPair);

            returnoneKeyPair;

        }catch (InvalidParameterException ex) {

            LOGGER.error("KeyPairGenerator does not support a key length of " + KEY_SIZE + ".", ex);

        }catch (NullPointerException ex) {

            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_PAIR_GEN is null, can not generate KeyPairGenerator instance.",

                    ex);

        }

        returnnull;

    }

 

    /**

     * 返回生成/读取的密钥对文件的路径。

     */

    privatestatic String getRSAPairFilePath() {

        String urlPath = RSAUtils.class.getResource("/").getPath();

        return(newFile(urlPath).getParent() + RSA_PAIR_FILENAME);

    }

 

    /**

     * 若需要创建新的密钥对文件，则返回 {@code true}，否则 {@code false}。

     */

    privatestatic boolean isCreateKeyPairFile() {

        // 是否创建新的密钥对文件

        booleancreateNewKeyPair = false;

        if(!rsaPairFile.exists() || rsaPairFile.isDirectory()) {

            createNewKeyPair = true;

        }

        returncreateNewKeyPair;

    }

 

    /**

     * 将指定的RSA密钥对以文件形式保存。

     *

     * @param keyPair 要保存的密钥对。

     */

    privatestatic void saveKeyPair(KeyPair keyPair) {

        FileOutputStream fos = null;

        ObjectOutputStream oos = null;

        try{

            fos = FileUtils.openOutputStream(rsaPairFile);

            oos = new ObjectOutputStream(fos);

            oos.writeObject(keyPair);

        }catch (Exception ex) {

            ex.printStackTrace();

        }finally {

            IOUtils.closeQuietly(oos);

            IOUtils.closeQuietly(fos);

        }

    }

 

    /**

     * 返回RSA密钥对。

     */

    publicstatic KeyPair getKeyPair() {

        // 首先判断是否需要重新生成新的密钥对文件

        if(isCreateKeyPairFile()) {

            // 直接强制生成密钥对文件，并存入缓存。

            returngenerateKeyPair();

        }

        if(oneKeyPair != null) {

            returnoneKeyPair;

        }

        returnreadKeyPair();

    }

     

    // 同步读出保存的密钥对

    privatestatic KeyPair readKeyPair() {

        FileInputStream fis = null;

        ObjectInputStream ois = null;

        try{

            fis = FileUtils.openInputStream(rsaPairFile);

            ois = new ObjectInputStream(fis);

            oneKeyPair = (KeyPair) ois.readObject();

            returnoneKeyPair;

        }catch (Exception ex) {

            ex.printStackTrace();

        }finally {

            IOUtils.closeQuietly(ois);

            IOUtils.closeQuietly(fis);

        }

        returnnull;

    }

 

    /**

     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的公钥对象。

     *

     * @param modulus 系数。

     * @param publicExponent 专用指数。

     * @return RSA专用公钥对象。

     */

    publicstatic RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {

        RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(newBigInteger(modulus),

                newBigInteger(publicExponent));

        try{

            return(RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);

        }catch (InvalidKeySpecException ex) {

            LOGGER.error("RSAPublicKeySpec is unavailable.", ex);

        }catch (NullPointerException ex) {

            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);

        }

        returnnull;

    }

 

    /**

     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的私钥对象。

     *

     * @param modulus 系数。

     * @param privateExponent 专用指数。

     * @return RSA专用私钥对象。

     */

    publicstatic RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {

        RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(newBigInteger(modulus),

                newBigInteger(privateExponent));

        try{

            return(RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);

        }catch (InvalidKeySpecException ex) {

            LOGGER.error("RSAPrivateKeySpec is unavailable.", ex);

        }catch (NullPointerException ex) {

            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);

        }

        returnnull;

    }

     

    /**

     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的私钥对象。

     *

     * @param modulus 系数。

     * @param privateExponent 专用指数。

     * @return RSA专用私钥对象。

     */

    publicstatic RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {

        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPrivateExponent)) {

            if(LOGGER.isDebugEnabled()) {

                LOGGER.debug("hexModulus and hexPrivateExponent cannot be empty. RSAPrivateKey value is null to return.");

            }

            returnnull;

        }

        byte[] modulus = null;

        byte[] privateExponent = null;

        try{

            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());

            privateExponent = Hex.decodeHex(hexPrivateExponent.toCharArray());

        }catch(DecoderException ex) {

            LOGGER.error("hexModulus or hexPrivateExponent value is invalid. return null(RSAPrivateKey).");

        }

        if(modulus != null && privateExponent != null) {

            returngenerateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);

        }

        returnnull;

    }

     

    /**

     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的公钥对象。

     *

     * @param modulus 系数。

     * @param publicExponent 专用指数。

     * @return RSA专用公钥对象。

     */

    publicstatic RSAPublicKey getRSAPublidKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {

        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPublicExponent)) {

            if(LOGGER.isDebugEnabled()) {

                LOGGER.debug("hexModulus and hexPublicExponent cannot be empty. return null(RSAPublicKey).");

            }

            returnnull;

        }

        byte[] modulus = null;

        byte[] publicExponent = null;

        try{

            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());

            publicExponent = Hex.decodeHex(hexPublicExponent.toCharArray());

        }catch(DecoderException ex) {

            LOGGER.error("hexModulus or hexPublicExponent value is invalid. return null(RSAPublicKey).");

        }

        if(modulus != null && publicExponent != null) {

            returngenerateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);

        }

        returnnull;

    }

 

    /**

     * 使用指定的公钥加密数据。

     *

     * @param publicKey 给定的公钥。

     * @param data 要加密的数据。

     * @return 加密后的数据。

     */

    publicstatic byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {

        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);

        ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);

        returnci.doFinal(data);

    }

 

    /**

     * 使用指定的私钥解密数据。

     *

     * @param privateKey 给定的私钥。

     * @param data 要解密的数据。

     * @return 原数据。

     */

    publicstatic byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {

        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);

        ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);

        returnci.doFinal(data);

    }

 

    /**

     * 使用给定的公钥加密给定的字符串。

     * <p />

     * 若 {@code publicKey} 为 {@code null}，或者 {@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code

     * null}。

     *

     * @param publicKey 给定的公钥。

     * @param plaintext 字符串。

     * @return 给定字符串的密文。

     */

    publicstatic String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {

        if(publicKey == null || plaintext == null) {

            returnnull;

        }

        byte[] data = plaintext.getBytes();

        try{

            byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);

            returnnew String(Hex.encodeHex(en_data));

        }catch (Exception ex) {

            LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());

        }

        returnnull;

    }

     

    /**

     * 使用默认的公钥加密给定的字符串。

     * <p />

     * 若{@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code null}。

     *

     * @param plaintext 字符串。

     * @return 给定字符串的密文。

     */

    publicstatic String encryptString(String plaintext) {

        if(plaintext == null) {

            returnnull;

        }

        byte[] data = plaintext.getBytes();

        KeyPair keyPair = getKeyPair();

        try{

            byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey)keyPair.getPublic(), data);

            returnnew String(Hex.encodeHex(en_data));

        }catch(NullPointerException ex) {

            LOGGER.error("keyPair cannot be null.");

        }catch(Exception ex) {

            LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());

        }

        returnnull;

    }

 

    /**

     * 使用给定的私钥解密给定的字符串。

     * <p />

     * 若私钥为 {@code null}，或者 {@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。

     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。

     *

     * @param privateKey 给定的私钥。

     * @param encrypttext 密文。

     * @return 原文字符串。

     */

    publicstatic String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {

        if(privateKey == null || StringUtils.isBlank(encrypttext)) {

            returnnull;

        }

        try{

            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());

            byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);

            returnnew String(data);

        }catch (Exception ex) {

            LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getCause().getMessage()));

        }

        returnnull;

    }

     

    /**

     * 使用默认的私钥解密给定的字符串。

     * <p />

     * 若{@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。

     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。

     *

     * @param encrypttext 密文。

     * @return 原文字符串。

     */

    publicstatic String decryptString(String encrypttext) {

        if(StringUtils.isBlank(encrypttext)) {

            returnnull;

        }

        KeyPair keyPair = getKeyPair();

        try{

            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());

            byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate(), en_data);

            returnnew String(data);

        }catch(NullPointerException ex) {

            LOGGER.error("keyPair cannot be null.");

        }catch (Exception ex) {

            LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getMessage()));

        }

        returnnull;

    }

     

    /**

     * 使用默认的私钥解密由JS加密（使用此类提供的公钥加密）的字符串。

     *

     * @param encrypttext 密文。

     * @return {@code encrypttext} 的原文字符串。

     */

    publicstatic String decryptStringByJs(String encrypttext) {

        String text = decryptString(encrypttext);

        if(text == null) {

            returnnull;

        }

        returnStringUtils.reverse(text);

    }

     

    /** 返回已初始化的默认的公钥。*/

    publicstatic RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {

        KeyPair keyPair = getKeyPair();

        if(keyPair != null) {

            return(RSAPublicKey)keyPair.getPublic();

        }

        returnnull;

    }

     

    /** 返回已初始化的默认的私钥。*/

    publicstatic RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {

        KeyPair keyPair = getKeyPair();

        if(keyPair != null) {

            return(RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();

        }

        returnnull;

    }

}










服务端Action中调用RSAUtils工具类

// Struts2 Action方法中：

// 将公钥的 modulus 和 exponent 传给页面。

// Hex -> apache commons-codec

RSAPublicKey publicKey = RSAUtils.getDefaultPublicKey();

            ActionContext.getContext().put("modulus",new String(Hex.encodeHex(publicKey.getModulus().toByteArray())));

            ActionContext.getContext().put("exponent",new String(Hex.encodeHex(publicKey.getPublicExponent().toByteArray())));

 

// 页面里，Javascript对明文进行加密：

var modulus = $('#hid_modulus').val(), exponent = $('#hid_exponent').val();

var key = RSAUtils.getKeyPair(exponent, '', modulus);

pwd1 = RSAUtils.encryptedString(key, pwd1);

pwd2 = RSAUtils.encryptedString(key, pwd2);

 

// 服务器端，使用RSAUtils工具类对密文进行解密

RSAUtils.decryptStringByJs(password1);