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          java RSA加密解密

          Posted on 2012-05-19 16:54 IceWee 閱讀(42694) 評論(7)  編輯  收藏 所屬分類: Java加解密
          該工具類中用到了BASE64,需要借助第三方類庫:javabase64-1.3.1.jar

          注意:
          RSA加密明文最大長度117字節,解密要求密文最大長度為128字節,所以在加密和解密的過程中需要分塊進行。
          RSA加密對明文的長度是有限制的,如果加密數據過大會拋出如下
          異常:
          Exception in thread "main" javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Data must not be longer than 117 bytes
              at com
          .sun.crypto.provider.RSACipher.a(DashoA13*..)
              at com
          .sun.crypto.provider.RSACipher.engineDoFinal(DashoA13*..)
              at javax
          .crypto.Cipher.doFinal(DashoA13*..)


          RSAUtils.java
          package security;

          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;

          /**
           * <p>
           * RSA公鑰/私鑰/簽名工具包
           * </p>
           * <p>
           * 羅納德·李維斯特(Ron [R]ivest)、阿迪·薩莫爾(Adi [S]hamir)和倫納德·阿德曼(Leonard [A]dleman)
           * </p>
           * <p>
           * 字符串格式的密鑰在未在特殊說明情況下都為BASE64編碼格式<br/>
           * 由于非對稱加密速度極其緩慢,一般文件不使用它來加密而是使用對稱加密,<br/>
           * 非對稱加密算法可以用來對對稱加密的密鑰加密,這樣保證密鑰的安全也就保證了數據的安全
           * </p>
           * 
           * 
          @author IceWee
           * @date 2012-4-26
           * 
          @version 1.0
           
          */

          public class RSAUtils {

              
          /**
               * 加密算法RSA
               
          */

              
          public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
              
              
          /**
               * 簽名算法
               
          */

              
          public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";

              
          /**
               * 獲取公鑰的key
               
          */

              
          private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";
              
              
          /**
               * 獲取私鑰的key
               
          */

              
          private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";
              
              
          /**
               * 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;

              
          /**
               * <p>
               * 生成密鑰對(公鑰和私鑰)
               * </p>
               * 
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static Map<String, Object> genKeyPair() throws Exception {
                  KeyPairGenerator keyPairGen 
          = KeyPairGenerator.getInstance(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(PUBLIC_KEY, publicKey);
                  keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
                  
          return keyMap;
              }

              
              
          /**
               * <p>
               * 用私鑰對信息生成數字簽名
               * </p>
               * 
               * 
          @param data 已加密數據
               * 
          @param privateKey 私鑰(BASE64編碼)
               * 
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
                  PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec 
          = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  PrivateKey privateK 
          = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
                  Signature signature 
          = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
                  signature.initSign(privateK);
                  signature.update(data);
                  
          return Base64Utils.encode(signature.sign());
              }


              
          /**
               * <p>
               * 校驗數字簽名
               * </p>
               * 
               * 
          @param data 已加密數據
               * 
          @param publicKey 公鑰(BASE64編碼)
               * 
          @param sign 數字簽名
               * 
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               * 
               
          */

              
          public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)
                      
          throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(publicKey);
                  X509EncodedKeySpec keySpec 
          = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  PublicKey publicK 
          = keyFactory.generatePublic(keySpec);
                  Signature signature 
          = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
                  signature.initVerify(publicK);
                  signature.update(data);
                  
          return signature.verify(Base64Utils.decode(sign));
              }


              
          /**
               * <P>
               * 私鑰解密
               * </p>
               * 
               * 
          @param encryptedData 已加密數據
               * 
          @param privateKey 私鑰(BASE64編碼)
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] encryptedData, String privateKey)
                      
          throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
                  PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec 
          = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  Key privateK 
          = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
                  Cipher cipher 
          = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
                  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateK);
                  
          int inputLen = encryptedData.length;
                  ByteArrayOutputStream out 
          = new ByteArrayOutputStream();
                  
          int offSet = 0;
                  
          byte[] cache;
                  
          int i = 0;
                  
          // 對數據分段解密
                  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>
               * 公鑰解密
               * </p>
               * 
               * 
          @param encryptedData 已加密數據
               * 
          @param publicKey 公鑰(BASE64編碼)
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] encryptedData, String publicKey)
                      
          throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(publicKey);
                  X509EncodedKeySpec x509KeySpec 
          = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  Key publicK 
          = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
                  Cipher cipher 
          = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
                  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicK);
                  
          int inputLen = encryptedData.length;
                  ByteArrayOutputStream out 
          = new ByteArrayOutputStream();
                  
          int offSet = 0;
                  
          byte[] cache;
                  
          int i = 0;
                  
          // 對數據分段解密
                  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>
               * 公鑰加密
               * </p>
               * 
               * 
          @param data 源數據
               * 
          @param publicKey 公鑰(BASE64編碼)
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String publicKey)
                      
          throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(publicKey);
                  X509EncodedKeySpec x509KeySpec 
          = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  Key publicK 
          = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
                  
          // 對數據加密
                  Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
                  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicK);
                  
          int inputLen = data.length;
                  ByteArrayOutputStream out 
          = new ByteArrayOutputStream();
                  
          int offSet = 0;
                  
          byte[] cache;
                  
          int i = 0;
                  
          // 對數據分段加密
                  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>
               * 私鑰加密
               * </p>
               * 
               * 
          @param data 源數據
               * 
          @param privateKey 私鑰(BASE64編碼)
               * 
          @return
               * 
          @throws Exception
               
          */

              
          public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, String privateKey)
                      
          throws Exception {
                  
          byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
                  PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec 
          = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
                  KeyFactory keyFactory 
          = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
                  Key privateK 
          = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
                  Cipher cipher 
          = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
                  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateK);
                  
          int inputLen = data.length;
                  ByteArrayOutputStream out 
          = new ByteArrayOutputStream();
                  
          int offSet = 0;
                  
          byte[] cache;
                  
          int i = 0;
                  
          // 對數據分段加密
                  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>
               * 獲取私鑰
               * </p>
               * 
               * 
          @param keyMap 密鑰對
               * 
          @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>
               * 獲取公鑰
               * </p>
               * 
               * 
          @param keyMap 密鑰對
               * 
          @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());
              }


          }



          Base64Utils.java
          package security;

          import java.io.ByteArrayInputStream;
          import java.io.ByteArrayOutputStream;
          import java.io.File;
          import java.io.FileInputStream;
          import java.io.FileOutputStream;
          import java.io.InputStream;
          import java.io.OutputStream;

          import it.sauronsoftware.base64.Base64;

          /**
          * <p>
          * BASE64編碼解碼工具包
          * </p>
          * <p>
          * 依賴javabase64-1.3.1.jar
          * </p>
          *
          *
          @author IceWee
          * @date 2012-5-19
          *
          @version 1.0
          */

          public class Base64Utils {

             
          /**
               * 文件讀取緩沖區大小
              
          */

             
          private static final int CACHE_SIZE = 1024;
             
             
          /**
               * <p>
               * BASE64字符串解碼為二進制數據
               * </p>
               *
               *
          @param base64
               *
          @return
               *
          @throws Exception
              
          */

             
          public static byte[] decode(String base64) throws Exception {
                 
          return Base64.decode(base64.getBytes());
              }

             
             
          /**
               * <p>
               * 二進制數據編碼為BASE64字符串
               * </p>
               *
               *
          @param bytes
               *
          @return
               *
          @throws Exception
              
          */

             
          public static String encode(byte[] bytes) throws Exception {
                 
          return new String(Base64.encode(bytes));
              }

             
             
          /**
               * <p>
               * 將文件編碼為BASE64字符串
               * </p>
               * <p>
               * 大文件慎用,可能會導致內存溢出
               * </p>
               *
               *
          @param filePath 文件絕對路徑
               *
          @return
               *
          @throws Exception
              
          */

             
          public static String encodeFile(String filePath) throws Exception {
                 
          byte[] bytes = fileToByte(filePath);
                 
          return encode(bytes);
              }

             
             
          /**
               * <p>
               * BASE64字符串轉回文件
               * </p>
               *
               *
          @param filePath 文件絕對路徑
               *
          @param base64 編碼字符串
               *
          @throws Exception
              
          */

             
          public static void decodeToFile(String filePath, String base64) throws Exception {
                 
          byte[] bytes = decode(base64);
                  byteArrayToFile(bytes, filePath);
              }

             
             
          /**
               * <p>
               * 文件轉換為二進制數組
               * </p>
               *
               *
          @param filePath 文件路徑
               *
          @return
               *
          @throws Exception
              
          */

             
          public static byte[] fileToByte(String filePath) throws Exception {
                 
          byte[] data = new byte[0];
                  File file
          = new File(filePath);
                 
          if (file.exists()) {
                      FileInputStream in
          = new FileInputStream(file);
                      ByteArrayOutputStream out
          = new ByteArrayOutputStream(2048);
                     
          byte[] cache = new byte[CACHE_SIZE];
                     
          int nRead = 0;
                     
          while ((nRead = in.read(cache)) != -1) {
                          out.write(cache,
          0, nRead);
                          out.flush();
                      }

                      out.close();
                      in.close();
                      data
          = out.toByteArray();
                   }

                 
          return data;
              }

             
             
          /**
               * <p>
               * 二進制數據寫文件
               * </p>
               *
               *
          @param bytes 二進制數據
               *
          @param filePath 文件生成目錄
              
          */

             
          public static void byteArrayToFile(byte[] bytes, String filePath) throws Exception {
                  InputStream in
          = new ByteArrayInputStream(bytes);  
                  File destFile
          = new File(filePath);
                 
          if (!destFile.getParentFile().exists()) {
                      destFile.getParentFile().mkdirs();
                  }

                  destFile.createNewFile();
                  OutputStream out
          = new FileOutputStream(destFile);
                 
          byte[] cache = new byte[CACHE_SIZE];
                 
          int nRead = 0;
                 
          while ((nRead = in.read(cache)) != -1) {  
                      out.write(cache,
          0, nRead);
                      out.flush();
                  }

                  out.close();
                  in.close();
              }

             
             
          }



          RSATester.java
          package security;

          import java.util.Map;

          public class RSATester {

             
          static String publicKey;
             
          static String privateKey;

             
          static {
                 
          try {
                      Map
          <String, Object> keyMap = RSAUtils.genKeyPair();
                      publicKey
          = RSAUtils.getPublicKey(keyMap);
                      privateKey
          = RSAUtils.getPrivateKey(keyMap);
                      System.err.println(
          "公鑰: \n\r" + publicKey);
                      System.err.println(
          "私鑰: \n\r" + privateKey);
                  }
          catch (Exception e) {
                      e.printStackTrace();
                  }

              }

             
             
          public static void main(String[] args) throws Exception {
                  test();
                  testSign();
              }


             
          static void test() throws Exception {
                  System.err.println(
          "公鑰加密——私鑰解密");
                  String source
          = "這是一行沒有任何意義的文字,你看完了等于沒看,不是嗎?";
                  System.out.println(
          "\r加密前文字:\r\n" + source);
                 
          byte[] data = source.getBytes();
                 
          byte[] encodedData = RSAUtils.encryptByPublicKey(data, publicKey);
                  System.out.println(
          "加密后文字:\r\n" + new String(encodedData));
                 
          byte[] decodedData = RSAUtils.decryptByPrivateKey(encodedData, privateKey);
                  String target
          = new String(decodedData);
                  System.out.println(
          "解密后文字: \r\n" + target);
              }


             
          static void testSign() throws Exception {
                  System.err.println(
          "私鑰加密——公鑰解密");
                  String source
          = "這是一行測試RSA數字簽名的無意義文字";
                  System.out.println(
          "原文字:\r\n" + source);
                 
          byte[] data = source.getBytes();
                 
          byte[] encodedData = RSAUtils.encryptByPrivateKey(data, privateKey);
                  System.out.println(
          "加密后:\r\n" + new String(encodedData));
                 
          byte[] decodedData = RSAUtils.decryptByPublicKey(encodedData, publicKey);
                  String target
          = new String(decodedData);
                  System.out.println(
          "解密后: \r\n" + target);
                  System.err.println(
          "私鑰簽名——公鑰驗證簽名");
                  String sign
          = RSAUtils.sign(encodedData, privateKey);
                  System.err.println(
          "簽名:\r" + sign);
                 
          boolean status = RSAUtils.verify(encodedData, publicKey, sign);
                  System.err.println(
          "驗證結果:\r" + status);
              }

             
          }

          Feedback

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2012-11-15 12:12 by yours
          樓主不厚道,import it.sauronsoftware.base64.Base64;在哪兒?

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2012-11-15 21:53 by IceWee
          @yours
          自己下載一下吧!百度一下javabase64-1.3.1.jar!GCD不給力,谷歌被和諧了,詛咒一下!~

          # re: java RSA加密解密[未登錄]  回復  更多評論   

          2013-05-05 12:08 by Alan
          很不錯,不過Base64的那個其實可以直接用common-codec里面的工具,沒必要自己寫一份了,呵呵

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2013-07-22 20:02 by Juwend
          如果被加密的明文使用

          String ming = ((char) 134) + "";

          即使用asc碼大于127或者小于0的這種字符組成字符串
          加密之后再解密
          拿明文ming對比解密的數據,使用equal方法,會得到false,意思就是加解密肯定出了問題,我目測應該是加密的時候出的問題
          這種問題如何解決,謝謝!

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2014-06-03 15:08 by roby
          數據量大了 如10M 那么無法加密和解密了

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2014-08-27 15:06 by kaifa
          我把數據加密存儲到本地,然后退出程序,再次進入程序,對讀取到保存的加密字符串,然后解密,這是后解密就會出亂碼問題。。可能是因為每次產生的privatekey都不同導致的,怎么解決?LZ

          # re: java RSA加密解密  回復  更多評論   

          2015-12-06 02:30 by 張翰
          沒有主函數?
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