RSA公钥私钥的简单实现

来源：互联网发布：全国人口数据库编辑：程序博客网时间：2024/06/03 17:07

RSA算法是种能同时用于加密和数字签名的算法，也是被研究得最广泛的公钥算法。而公钥私钥的加密解密也会使一些小伙伴疑惑，这里稍微简单说一下，再简单地实现一下。

首先，公钥加密私钥可以解密。其次，私钥加密公钥可以解密。再深一步来说，公钥负责加密，私钥负责解密。私钥负责签名，公钥负责验证。公钥就是给大家用的，私钥就是给自己用的，必须小心保存。举个栗子，A想向B发送一条加密的信息，使用B的公钥加密，这样只有拥有对应私钥的B才能解密，确保了信息没有被别人看到，其次A可以用自己的私钥加密一条信息发送给B，B用A的公钥验证，因为只有A拥有私钥所以能证明此信息是A所发的。（如果A是在借钱B经过公钥验证后就知道是本人而不是骗子了）

RSAUtils

首先定义一些全局用的常量变量。

public static final int ENCRYPT_MODE = Cipher.ENCRYPT_MODE;public static final int DECRYPT_MODE = Cipher.DECRYPT_MODE;public static final Charset UTF8 = Charset.forName("UTF-8");private static final String ALGORITHM = "RSA";private Cipher cipher;

其次是调用公钥私钥的方法。

private static Key getEncKey(String encKey){PublicKey publicKey = null;try {X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(encKey.getBytes(UTF8)));KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);} catch (NoSuchAlgorithmException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (InvalidKeySpecException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return publicKey;}private static Key getDecKey(String decKey){PrivateKey privateKey = null;try {PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(decKey.getBytes(UTF8)));KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);} catch (NoSuchAlgorithmException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (InvalidKeySpecException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return privateKey;}

定义一下RSAUtils的init方法

public boolean init(int mode, String key){//参数校验codetry {cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);} catch (NoSuchAlgorithmException e1) {// TODO Auto-generated catch blocke1.printStackTrace();} catch (NoSuchPaddingException e1) {// TODO Auto-generated catch blocke1.printStackTrace();}Key secKey = null;//靠mode判断是加密还是解密if (mode == ENCRYPT_MODE) {secKey = getEncKey(key);}else if (mode == DECRYPT_MODE) {secKey = getDecKey(key);}if (secKey == null) {return false;}try {cipher.init(mode, secKey);} catch (InvalidKeyException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();return false;}return true;}

加解密的方法主体

public String encrypt(String text){byte[] data = null;try {data = cipher.doFinal(text.getBytes(UTF8));} catch (IllegalBlockSizeException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (BadPaddingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return new String(Base64.getEncoder().encode(data), UTF8);}public String decrypt(String text){byte[] data = null;try {data = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(text.getBytes(UTF8)));} catch (IllegalBlockSizeException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (BadPaddingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return new String(data, UTF8);}

RSATest

测试代码

String password = "HelloWorld!";RSAUtils rsaUtils = new RSAUtils();String enckey = pubkey;//公钥rsaUtils.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, enckey);//得到密文String cipherText = rsaUtils.encrypt(password);System.out.println("cipherText: " + cipherText);String deckey = prikey;//私钥rsaUtils.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deckey);//得到明文String plaintext = rsaUtils.decrypt(cipherText);System.out.println("plaintext: " + plaintext);

结果

cipherText: JF3tcjS2P552QJQQgu7mTTBS4NsW7pCZdbi3bKaDonyEqBXuRiM6Ctm4kSzw9fkb1dYciyOcS0I+KbS9sopGNTGjr9ExwB+/0OvNL9HPWlfG35NdQPK+0Vm4YD1oBrRap9EWGYyR6QC2vV4wesYOkXNn8gjosIew/4gSoMhL3E4=plaintext: HelloWorld!

关于Base64
现在在Java 8中java.util包下面实现了Base64可以直接拿来用，本文用的也是java.util.Base64。Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（3*8 = 4*6 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。举个栗子，11111111, 11111111, 11111111 转换后 00111111, 00111111, 00111111, 00111111 （二进制）三个字节的是原文，四个字节的是转换后的Base64编码，其前两位均为0。再匹配Base64编码表得到对应的编码。

索引

对应字符

索引

对应字符

索引

对应字符

索引

对应字符

二进制数据不可能每次都刚好平均地分为6位，这时候，就在数据末尾填充0，使二进制数据的长度成为24的倍数(6和8的最小公倍数)。末尾全部填充的就由"="表示。由于标准的Base64编码后可能出现字符+和/，这两个在URL中不能直接作为参数，这时候可以用UrlEncoder，可以把字符+和/分别变成-和_。

测试代码

String encoded = null;try {encoded = Base64.getEncoder().encodeToString("Hello World!!!".getBytes("UTF-8"));} catch (UnsupportedEncodingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println(encoded);byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encoded);try {System.out.println(new String(decoded, "UTF-8"));} catch (UnsupportedEncodingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}try {encoded = Base64.getEncoder().encodeToString("He>lo?World!!!".getBytes("UTF-8"));} catch (UnsupportedEncodingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println(encoded);String urlEncoded = null;try {urlEncoded = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("He>lo?World!!!".getBytes("UTF-8"));} catch (UnsupportedEncodingException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println(urlEncoded);

结果

SGVsbG8gV29ybGQhISE=Hello World!!!SGU+bG8/V29ybGQhISE=SGU-bG8_V29ybGQhISE=

0 0