Java中RSA非对称密钥加解密使用示例

一、简介：
RSA加密算法是最常用的非对称加密算法，CFCA在证书服务中离不了它。RSA是第一个比较完善的公开密钥算法，它既能用于加密，也能用于数字签名。这个算法经受住了多年深入的密码分析，虽然密码分析者既不能证明也不能否定RSA的安全性，但这恰恰说明该算法有一定的可信性，目前它已经成为最流行的公开密钥算法。

二、RSA的公钥、私钥的组成，以及加密、解密的公式可见于下表

三、使用方式：

① 假设A、B机器进行通信，已A机器为主；

② A首先需要用自己的私钥为发送请求数据签名，并将公钥一同发送给B；

③ B收到数据后，需要用A发送的公钥进行验证，已确保收到的数据是未经篡改的；

④ B验签通过后，处理逻辑，并把处理结果返回，返回数据需要用A发送的公钥进行加密（公钥加密后，只能用配对的私钥解密）；

⑤ A收到B返回的数据，使用私钥解密，至此，一次数据交互完成。

四、代码示例：

第一步获取私钥，为签名做准备。

/** 
     * 读取私钥  返回PrivateKey 
     * @param path  包含私钥的证书路径 
     * @param password  私钥证书密码 
     * @return 返回私钥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);  
    }

签名示例通过第一步得到的私钥，进行签名操作，具体请看以下代码：

/** 
     * 私钥签名： 签名方法如下：BASE64(RSA(MD5(src),privatekey))，其中src为需要签名的字符串， 
privatekey是商户的CFCA证书私钥。 
     * @param plainText 待签名字符串 
     * @param path 签名私钥路径 
     * @param password  签名私钥密码 
     * @return 返回签名后的字符串 
     * @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();  
        /* 
         * 用私钥进行签名 RSA 
         * Cipher负责完成加密或解密工作，基于RSA 
         */  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");  
        //ENCRYPT_MODE表示为加密模式  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPrivateKey(path, password));  
        //加密  
        byte[] rsaBytes = cipher.doFinal(digestBytes);  
        //Base64编码  
        return Base64.byteArrayToBase64(rsaBytes);

B收到数据后，需要使用A提供的公钥信息进行验签，此处使用公钥的N、E进行验签
首先通过公钥N、E得到公钥PublicKey，如下：

/**  
     * 根据公钥n、e生成公钥 
     * @param modulus   公钥n串 
     * @param publicExponent  公钥e串 
     * @return 返回公钥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;  
    }

得到公钥PublicKey后，再去验证签名，代码如下：

/** 
     * 用公钥证书进行验签 
     * @param message  签名之前的原文 
     * @param cipherText  签名 
     * @param pubKeyn 公钥n串 
     * @param pubKeye 公钥e串 
     * @return boolean 验签成功为true,失败为false 
     * @throws Exception 
     */  
    public static boolean verify(String message, String cipherText,String pubKeyn,  
            String pubKeye) throws Exception {  
        Cipher c4 = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");  
        // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化,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));  
        // 得到前置对原文进行的MD5  
        String md5Digest1 = Base64.byteArrayToBase64(desDecTextBytes);  
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");  
        md5.update(message.getBytes("utf-8"));  
        byte[] digestBytes = md5.digest();  
        // 得到商户对原文进行的MD5  
        String md5Digest2 = Base64.byteArrayToBase64(digestBytes);  
        // 验证签名  
        if (md5Digest1.equals(md5Digest2)) {  
            return true;  
        } else {  
            return false;  
        }  
    }

至此，签名验签已经完毕

提供一个从.cer文件读取公钥的方法：

/** 
     * 读取公钥cer 
     * @param path .cer文件的路径  如：c:/abc.cer 
     * @return  base64后的公钥串 
     * @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;  
    }

附上所有代码： http://pan.baidu.com/share/link?shareid=23044&uk=2986731784

本文转自：http://www.huosen.net/archives/124.html

RSA非对称加密java实现模拟

Java中RSA非对称密钥加解密使用示例

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