JAVA的RSA加密算法工具类

需要用到一个jar

http://www.bouncycastle.org/latest_releases.html

需要注意的问题

JS用同一秘钥生成的密文用java解密出来是逆序的，即js加密123456用java解密出来是654321，原因未知，需要解密js加密的密文请使用后缀为byJs的方法。

HexUtil.java

package cn.edu.zafu.utils;public class HexUtil {    private static final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',            '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };    private static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',            '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };    public static byte[] decodeHex(final char[] data) throws Exception {        final int len = data.length;        if ((len & 0x01) != 0) {            throw new Exception("Odd number of characters.");        }        final byte[] out = new byte[len >> 1];        // two characters form the hex value.        for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {            int f = toDigit(data[j], j) << 4;            j++;            f = f | toDigit(data[j], j);            j++;            out[i] = (byte) (f & 0xFF);        }        return out;    }    protected static int toDigit(final char ch, final int index)            throws Exception {        final int digit = Character.digit(ch, 16);        if (digit == -1) {            throw new Exception("Illegal hexadecimal character " + ch                    + " at index " + index);        }        return digit;    }    public static char[] encodeHex(final byte[] data) {        return encodeHex(data, true);    }    public static char[] encodeHex(final byte[] data, final boolean toLowerCase) {        return encodeHex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);    }    protected static char[] encodeHex(final byte[] data, final char[] toDigits) {        final int l = data.length;        final char[] out = new char[l << 1];        // two characters form the hex value.        for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {            out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];            out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];        }        return out;    }}

StringUtil.java

package cn.edu.zafu.utils;public class StringUtil {    public static boolean isBlank(final CharSequence cs) {        int strLen;        if (cs == null || (strLen = cs.length()) == 0) {            return true;        }        for (int i = 0; i < strLen; i++) {            if (Character.isWhitespace(cs.charAt(i)) == false) {                return false;            }        }        return true;    }    public static String reverse(final String str) {        if (str == null) {            return null;        }        return new StringBuilder(str).reverse().toString();    }}

FileUtil.java

package cn.edu.zafu.utils;import java.io.Closeable;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;public class FileUtils {    public static FileInputStream openInputStream(File file) throws IOException {        if (file.exists()) {            if (file.isDirectory()) {                throw new IOException("File '" + file                        + "' exists but is a directory");            }            if (file.canRead() == false) {                throw new IOException("File '" + file + "' cannot be read");            }        } else {            throw new FileNotFoundException("File '" + file                    + "' does not exist");        }        return new FileInputStream(file);    }    public static FileOutputStream openOutputStream(File file)            throws IOException {        return openOutputStream(file, false);    }    public static FileOutputStream openOutputStream(File file, boolean append)            throws IOException {        if (file.exists()) {            if (file.isDirectory()) {                throw new IOException("File '" + file                        + "' exists but is a directory");            }            if (file.canWrite() == false) {                throw new IOException("File '" + file                        + "' cannot be written to");            }        } else {            File parent = file.getParentFile();            if (parent != null) {                if (!parent.mkdirs() && !parent.isDirectory()) {                    throw new IOException("Directory '" + parent                            + "' could not be created");                }            }        }        return new FileOutputStream(file, append);    }    public static void closeQuietly(InputStream input) {        closeQuietly((Closeable) input);    }    public static void closeQuietly(Closeable closeable) {        try {            if (closeable != null) {                closeable.close();            }        } catch (IOException ioe) {            // ignore        }    }}

RSAUtil.java

package cn.edu.zafu.utils;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.math.BigInteger;import java.security.KeyPair;import java.security.KeyFactory;import java.security.KeyPairGenerator;import java.security.Provider;import java.security.PublicKey;import java.security.PrivateKey;import java.security.SecureRandom;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.security.InvalidParameterException;import java.security.interfaces.RSAPublicKey;import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Date;import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;import java.security.spec.InvalidKeySpecException;import javax.crypto.Cipher;import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;/** * RSA算法加密/解密工具类。 *  *  */public abstract class RSAUtil {    /** 算法名称 */    private static final String ALGORITHOM = "RSA";    /**保存生成的密钥对的文件名称。 */    private static final String RSA_PAIR_FILENAME = "/__RSA_PAIR.txt";    /** 密钥大小 */    private static final int KEY_SIZE = 1024;    /** 默认的安全服务提供者 */    private static final Provider DEFAULT_PROVIDER = new BouncyCastleProvider();    private static KeyPairGenerator keyPairGen = null;    private static KeyFactory keyFactory = null;    /** 缓存的密钥对。 */    private static KeyPair oneKeyPair = null;    private static File rsaPairFile = null;    static {        try {            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);            keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {            System.out.println(ex.getMessage());        }        rsaPairFile = new File(getRSAPairFilePath());    }    private RSAUtil() {    }    /**     * 生成并返回RSA密钥对。     */    private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {        try {            keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom(new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").format(new Date()).getBytes()));            oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();            saveKeyPair(oneKeyPair);            return oneKeyPair;        } catch (InvalidParameterException ex) {            System.out.println("KeyPairGenerator does not support a key length of " + KEY_SIZE + ".");            ex.printStackTrace();        } catch (NullPointerException ex) {            System.out.println("RSAUtils#KEY_PAIR_GEN is null, can not generate KeyPairGenerator instance.");            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 返回生成/读取的密钥对文件的路径。     */    private static String getRSAPairFilePath() {        String urlPath = RSAUtil.class.getResource("/").getPath();        return (new File(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}。     */    private static boolean isCreateKeyPairFile() {        // 是否创建新的密钥对文件        boolean createNewKeyPair = false;        if (!rsaPairFile.exists() || rsaPairFile.isDirectory()) {            createNewKeyPair = true;        }        return createNewKeyPair;    }    /**     * 将指定的RSA密钥对以文件形式保存。     *      * @param keyPair 要保存的密钥对。     */    private static 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 {            FileUtils.closeQuietly(oos);            FileUtils.closeQuietly(fos);        }    }    /**     * 返回RSA密钥对。     */    public static 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。            return generateKeyPair();        }        if (oneKeyPair != null) {            return oneKeyPair;        }        return readKeyPair();    }    // 同步读出保存的密钥对    private static KeyPair readKeyPair() {        FileInputStream fis = null;        ObjectInputStream ois = null;        try {            fis = FileUtils.openInputStream(rsaPairFile);            ois = new ObjectInputStream(fis);            oneKeyPair = (KeyPair) ois.readObject();            return oneKeyPair;        } catch (Exception ex) {            ex.printStackTrace();        } finally {            FileUtils.closeQuietly(ois);            FileUtils.closeQuietly(fis);        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {        RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus),                new BigInteger(publicExponent));        try {            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);        } catch (InvalidKeySpecException ex) {            System.out.println("RSAPublicKeySpec is unavailable.");            ex.printStackTrace();        } catch (NullPointerException ex) {            System.out.println("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.");            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {        RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus),                new BigInteger(privateExponent));        try {            return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);        } catch (InvalidKeySpecException ex) {            System.out.println("RSAPrivateKeySpec is unavailable.");            ex.printStackTrace();        } catch (NullPointerException ex) {            System.out.println("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.");            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {        if(StringUtil.isBlank(hexModulus) || StringUtil.isBlank(hexPrivateExponent)) {            System.out.println("hexModulus and hexPrivateExponent cannot be empty. RSAPrivateKey value is null to return.");            return null;        }        byte[] modulus = null;        byte[] privateExponent = null;        try {            modulus = HexUtil.decodeHex(hexModulus.toCharArray());            privateExponent = HexUtil.decodeHex(hexPrivateExponent.toCharArray());        } catch(Exception ex) {            System.out.println("hexModulus or hexPrivateExponent value is invalid. return null(RSAPrivateKey).");            ex.printStackTrace();        }        if(modulus != null && privateExponent != null) {            return generateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static RSAPublicKey getRSAPublicKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {        if(StringUtil.isBlank(hexModulus) || StringUtil.isBlank(hexPublicExponent)) {                System.out.println("hexModulus and hexPublicExponent cannot be empty. return null(RSAPublicKey).");            return null;        }        byte[] modulus = null;        byte[] publicExponent = null;        try {            modulus = HexUtil.decodeHex(hexModulus.toCharArray());            publicExponent = HexUtil.decodeHex(hexPublicExponent.toCharArray());        } catch(Exception ex) {            System.out.println("hexModulus or hexPublicExponent value is invalid. return null(RSAPublicKey).");            ex.printStackTrace();        }        if(modulus != null && publicExponent != null) {            return generateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);        ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);        return ci.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。     */    public static byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);        ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);        return ci.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。     */    public static String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {        if (publicKey == null || plaintext == null) {            return null;        }        byte[] data = plaintext.getBytes();        try {            byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);            return new String(HexUtil.encodeHex(en_data));        } catch (Exception ex) {            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static String encryptString(String plaintext) {        if(plaintext == null) {            return null;        }        byte[] data = plaintext.getBytes();        KeyPair keyPair = getKeyPair();        try {            byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey)keyPair.getPublic(), data);            return new String(HexUtil.encodeHex(en_data));        } catch(NullPointerException ex) {            System.out.println("keyPair cannot be null.");            ex.printStackTrace();        } catch(Exception ex) {            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 生成由JS的RSA加密的字符串。     * @param publicKey 公钥     * @param plaintext 原文字符串     * @return 加密后的字符串     */    public static String encryptStringByJs(PublicKey publicKey, String plaintext) {         if(plaintext == null) {             return null;         }        String text = encryptString(publicKey,StringUtil.reverse(plaintext));        return text;    }    /**     * 用默认公钥生成由JS的RSA加密的字符串。     * @param publicKey 公钥     * @param plaintext 原文字符串     * @return 加密后的字符串     */    public static String encryptStringByJs( String plaintext) {         if(plaintext == null) {             return null;         }        String text = encryptString(StringUtil.reverse(plaintext));        return text;    }    /**     * 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。     */    public static String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {        if (privateKey == null || StringUtil.isBlank(encrypttext)) {            return null;        }        try {            byte[] en_data =HexUtil.decodeHex(encrypttext.toCharArray());            byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);            return new String(data);        } catch (Exception ex) {            System.out.println(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getCause().getMessage()));        }        return null;    }    /**     * 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。     */    public static String decryptString(String encrypttext) {        if(StringUtil.isBlank(encrypttext)) {            return null;        }        KeyPair keyPair = getKeyPair();        try {            byte[] en_data = HexUtil.decodeHex(encrypttext.toCharArray());            byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate(), en_data);            return new String(data);        } catch(NullPointerException ex) {            System.out.println("keyPair cannot be null.");            ex.printStackTrace();        } catch (Exception ex) {            System.out.println(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getMessage()));            ex.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 使用指定的私钥解密由JS加密的字符串。     * @param privateKey 私钥     * @param encrypttext 密文     * @return {@code encrypttext} 的原文字符串     */    public static String decryptStringByJs(PrivateKey privateKey,String encrypttext) {        String text = decryptString(privateKey,encrypttext);        if(text == null) {            return null;        }        return StringUtil.reverse(text);    }    /**     * 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。     */    public static String decryptStringByJs(String encrypttext) {        String text = decryptString(encrypttext);        if(text == null) {            return null;        }        return StringUtil.reverse(text);    }    /** 返回已初始化的默认的公钥。*/    public static RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {        KeyPair keyPair = getKeyPair();        if(keyPair != null) {            return (RSAPublicKey)keyPair.getPublic();        }        return null;    }    /** 返回已初始化的默认的私钥。*/    public static RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {        KeyPair keyPair = getKeyPair();        if(keyPair != null) {            return (RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();        }        return null;    }}

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