一、簡介：
RSA加密算法是最常用的非對稱加密算法，CFCA在證書服務中離不了它。RSA是第一個比較完善的公開密鑰算法，它既能用于加密，也能用于數字簽名。這個算法經受住了多年深入的密碼分析，雖然密碼分析者既不能證明也不能否定RSA的安全性，但這恰恰說明該算法有一定的可信性，目前它已經成為最流行的公開密鑰算法。
二、RSA的公鑰、私鑰的組成，以及加密、解密的公式可見于下表
三、使用方式：
① 假設A、B機器進行通信，已A機器為主；
② A首先需要用自己的私鑰為發送請求數據簽名，并將公鑰一同發送給B；
③ B收到數據后，需要用A發送的公鑰進行驗證，已確保收到的數據是未經篡改的；
④ B驗簽通過后，處理邏輯，并把處理結果返回，返回數據需要用A發送的公鑰進行加密（公鑰加密后，只能用配對的私鑰解密）；
⑤ A收到B返回的數據，使用私鑰解密，至此，一次數據交互完成。
四、代碼示例：
1、第一步獲取私鑰，為簽名做準備。
/**
* 讀取私鑰 返回PrivateKey
* @param path 包含私鑰的證書路徑
* @param password 私鑰證書密碼
* @return 返回私鑰PrivateKey
* @throws KeyStoreException
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws CertificateException
* @throws IOException
* @throws UnrecoverableKeyException
*/
private static PrivateKey getPrivateKey(String path,String password)
throws KeyStoreException, NoSuchAlgorithmException, CertificateException,
IOException, UnrecoverableKeyException {
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");
FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
char[] nPassword = null;
if ((password == null) || password.trim().equals("")) {
nPassword = null;
} else {
nPassword = password.toCharArray();
}
ks.load(fis, nPassword);
fis.close();
Enumeration<String> en = ks.aliases();
String keyAlias = null;
if (en.hasMoreElements()) {
keyAlias = (String) en.nextElement();
}
return (PrivateKey) ks.getKey(keyAlias, nPassword);
} |
2、簽名示例：通過第一步得到的私鑰，進行簽名操作，具體請看以下代碼：
/**
* 私鑰簽名： 簽名方法如下：BASE64(RSA(MD5(src),privatekey))，其中src為需要簽名的字符串，
privatekey是商戶的CFCA證書私鑰。
* @param plainText 待簽名字符串
* @param path 簽名私鑰路徑
* @param password 簽名私鑰密碼
* @return 返回簽名后的字符串
* @throws Exception
*/
public static String sign(String plainText,String path,String password)
throws Exception {
/*
* MD5加密
*/
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
md5.update(plainText.getBytes("utf-8"));
byte[] digestBytes = md5.digest();
/*
* 用私鑰進行簽名 RSA
* Cipher負責完成加密或解密工作，基于RSA
*/
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
//ENCRYPT_MODE表示為加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPrivateKey(path, password));
//加密
byte[] rsaBytes = cipher.doFinal(digestBytes);
//Base64編碼
return Base64.byteArrayToBase64(rsaBytes); |
3、B收到數據后，需要使用A提供的公鑰信息進行驗簽，此處使用公鑰的N、E進行驗簽
首先通過公鑰N、E得到公鑰PublicKey，如下：
/**
* 根據公鑰n、e生成公鑰
* @param modulus 公鑰n串
* @param publicExponent 公鑰e串
* @return 返回公鑰PublicKey
* @throws Exception
*/
public static PublicKey getPublickKey(String modulus, String publicExponent)
throws Exception {
KeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(
new BigInteger(modulus, 16), new BigInteger(publicExponent, 16));
KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");
PublicKey publicKey = factory.generatePublic(publicKeySpec);
return publicKey;
} |
得到公鑰PublicKey后，再去驗證簽名，代碼如下：
/**
* 用公鑰證書進行驗簽
* @param message 簽名之前的原文
* @param cipherText 簽名
* @param pubKeyn 公鑰n串
* @param pubKeye 公鑰e串
* @return boolean 驗簽成功為true,失敗為false
* @throws Exception
*/
public static boolean verify(String message, String cipherText,String pubKeyn,
String pubKeye) throws Exception {
Cipher c4 = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
// 根據密鑰，對Cipher對象進行初始化,DECRYPT_MODE表示解密模式
c4.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPublickKey(pubKeyn,pubKeye));
// 解密
byte[] desDecTextBytes = c4.doFinal(Base64.base64ToByteArray(cipherText));
// 得到前置對原文進行的MD5
String md5Digest1 = Base64.byteArrayToBase64(desDecTextBytes);
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
md5.update(message.getBytes("utf-8"));
byte[] digestBytes = md5.digest();
// 得到商戶對原文進行的MD5
String md5Digest2 = Base64.byteArrayToBase64(digestBytes);
// 驗證簽名
if (md5Digest1.equals(md5Digest2)) {
return true;
} else {
return false;
}
} |
至此，簽名驗簽已經完畢
4、提供一個從.cer文件讀取公鑰的方法：
/**
* 讀取公鑰cer
* @param path .cer文件的路徑 如：c:/abc.cer
* @return base64后的公鑰串
* @throws IOException
* @throws CertificateException
*/
public static String getPublicKey(String path) throws IOException,
CertificateException{
InputStream inStream = new FileInputStream(path);
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
int ch;
String res = "";
while ((ch = inStream.read()) != -1) {
out.write(ch);
}
byte[] result = out.toByteArray();
res = Base64.byteArrayToBase64(result);
return res;
} |