java实现非对称加密算法
作者：互联网
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前言
常用的RSA算法即为非对称加密算法。本文主要介绍什么是非对称加密以及java如何实现RSA加密与解密
一、什么是非对称密码体制
非对称密码体制的保密通信模型如下图
非对称密码体制有两个密钥，一个为公开的密钥（公钥），一个保密的密钥（私钥）。非对称密码体制的主要优点是可以适应开放性的使用环境，密钥管理问题相对简单，可以方便安全地实现数字签名和验证。RSA是非对称密码体制的典范。
二、非对称加密算法家谱
三、java实现RSA加密解密
1.通信模型
2.实现
sun实现与Bouncy Castle实现细节如下
| 算法 | 密钥长度 | 密钥长度默认值 | 工作模式 | 填充方式 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| RSA | 512~6553 (必须是64的倍数) | 1024 | ECB | NoPadding、PKCS1Padding OAEPWITHMD5AndMGF1Padding OAEPWITHSHA1AndMGF1Padding OAEPWITHSHA256AndMGF1Padding等 | jdk实现 |
| RSA | 同上 | 2048 | NONE | 同上 | Bouncy Castle实现 |
public class RSAUtil {
private static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";
private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";
private static final int KEY_SIZE = 512;
/**
* 初始化密钥
*
* @return map
* @throws Exception Exception
*/
public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {
// 实例化密钥对生成器
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
// 初始化密钥对生成器
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE);
// 生成密钥对
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
// 公钥
RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
// 私钥
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
Map<String, Object> keyMap = new HashMap<>();
keyMap.put(PUBLIC_KEY, pubKey);
keyMap.put(PRIVATE_KEY, priKey);
return keyMap;
}
/**
* 获取私钥
*
* @param keyMap keyMap
* @return 私钥
*/
public static byte[] getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap) {
return ((Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY)).getEncoded();
}
/**
* 获取公钥
*
* @param keyMap keyMap
* @return 公钥
*/
public static byte[] getPublicKey(Map<String, Object> keyMap) {
return ((Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY)).getEncoded();
}
/**
* 私钥解密
*
* @param data 加密数据
* @param key 密钥
* @return 明文
* @throws Exception Exception
*/
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key);
KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PrivateKey privateKey = factory.generatePrivate(keySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 公钥解密
*
* @param data 加密数据
* @param key 密钥
* @return 明文
* @throws Exception Exception
*/
public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(key);
KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PublicKey publicKey = factory.generatePublic(keySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 公钥加密
*
* @param data 明文
* @param key 密钥
* @return 明文
* @throws Exception Exception
*/
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(key);
KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PublicKey publicKey = factory.generatePublic(keySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 私钥加密
*
* @param data 明文
* @param key 密钥
* @return 密文
* @throws Exception Exception
*/
public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key);
KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PrivateKey privateKey = factory.generatePrivate(keySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
}
3.测试
public class RSACoderTest {
private byte[] publicKey;
private byte[] privateKey;
public static void main(String[] args) throws Exception {
RSACoderTest coderTest = new RSACoderTest();
coderTest.init();
System.out.println("=========私钥加密，公钥解密begin=============");
String plainTxt = "helloWorld";
byte[] encryptData = RSAUtil.encryptByPrivateKey(plainTxt.getBytes(), coderTest.privateKey);
System.out.println("加密后：" + Base64.encodeBase64String(encryptData));
byte[] decryptData = RSAUtil.decryptByPublicKey(encryptData, coderTest.publicKey);
System.out.println("解密后：" + new String(decryptData));
System.out.println("=========私钥加密，公钥解密end=============");
System.out.println("=========公钥加密，私钥钥解密begin=============");
plainTxt = "worldHello";
encryptData = RSAUtil.encryptByPublicKey(plainTxt.getBytes(), coderTest.publicKey);
System.out.println("加密后：" + Base64.encodeBase64String(encryptData));
decryptData = RSAUtil.decryptByPrivateKey(encryptData, coderTest.privateKey);
System.out.println("解密后：" + new String(decryptData));
System.out.println("=========公钥加密，私钥钥解密end=============");
}
private void init() throws Exception {
Map<String, Object> keyMap = RSAUtil.initKey();
publicKey = RSAUtil.getPublicKey(keyMap);
privateKey = RSAUtil.getPrivateKey(keyMap);
System.out.println("公钥：" + Base64.encodeBase64String(publicKey));
System.out.println("私钥：" + Base64.encodeBase64String(privateKey));
}
}
总结
目前，非对称加密算法（主要是RSA算法）主要应用于B2B等多种电子商务平台，但非对称加密算法并不直接对网络数据进行加密解密，而是用于交换对称加密算法的秘密密钥。最终使用对称加密算法进行真正的加密解密。
标签：Exception,java,keyMap,KEY,return,非对称,byte,加密算法,加密 来源： https://blog.csdn.net/weixin_42612223/article/details/113466556