java+js实现前后台用RSA加密传输
思路（或者说实现步骤）：
1.前台输入帐密，点击登录按钮
2.先不传帐密，先直接调用后台生成密钥的方法获取密钥对，并将密钥对保存在全局变量map中（key为Modulus，value为PrivateKey类型的密钥）并将公钥的Modelus和Exponent两个值传回前台
3.前台获取到公钥的Modelus和Exponent后对密码进行加密，加密后将帐号、密文和Modulus传送到后台，后台通过Modulus获取map中的密钥（value）,用密钥对密文进行解密，解密后删除map的值，到此完成加解密。
注：我在网上看到有些是进入登录页面直接获取公钥的，但是这样的话对我这个思路来说，如果他不登录的话后台全局变量map中将会有一个多余的值，所以我是在登录的时候获取密钥对，可能会对登录速度有一些影像。
下面是代码实现。
1.Login（java文件）主要实现与前台对接的功能
package com.sunyard.insurance.controller;
import java.io.IOException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import com.sunyard.insurance.unit.RsaUnit;
public class Login {
private Map
//用户验证
@RequestMapping("login")
public void checkCode(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws Exception {
System.out.println("开始登录");
response.setHeader("Charset", "UTF8");
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
String password = request.getParameter("password");
System.out.println("密文:"+password);
String publicKey = request.getParameter("publicKey");
PrivateKey privateKey=map.get(publicKey);
// byte[] en_result = new BigInteger(password, 16).toByteArray();
byte[] en_result= RsaUnit.hexStringToBytes(password);
byte[] de_result = RsaUnit.decrypt(privateKey,en_result);
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(new String(de_result));
String newpassword=sb.reverse().toString();
System.out.println(newpassword);
//密钥用完之后删除掉map中的值
if(map.get(publicKey)!=null){
map.remove(publicKey);
}
}
//生成密钥并将它放到map中
@RequestMapping("getkey")
public void addkey(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response) throws IOException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException{
response.setHeader("Charset", "UTF8");
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setContentType("text/html; charset=UTF-8");
Map
String publicKeyString = keyMap.get("publicKey");
String privateKeyString = keyMap.get("privateKey");
RSAPublicKey rsaPublicKey=RsaUnit.getPublicKey(publicKeyString);
PrivateKey privateKey=RsaUnit.getPrivateKey(privateKeyString);
String Modulus=rsaPublicKey.getModulus().toString(16);
String Exponent=rsaPublicKey.getPublicExponent().toString(16);
System.out.println("Modulus:"+Modulus);
System.out.println("Exponent:"+Exponent);
map.put(Modulus, privateKey);
response.getWriter().write(Modulus);
}
}
注：网上有些方法将16进制转成byte时使用 byte[] en_result = new BigInteger(password, 16).toByteArray();这个方法
但是这个方法有时候会报错Bad arguments，经验证RsaUnit.hexStringToBytes(password)这个方法是没问题的，具体
实现在下面的RsaUnit.java文件中
原因是js加密的时候会导致byte[]类型密文比指定的长，为什么呢？因为上面提到的三个JS在加密密码时，偶尔会得出正确的密文byte[]多出一byte，里面是0
String Modulus=rsaPublicKey.getModulus().toString(16);
String Exponent=rsaPublicKey.getPublicExponent().toString(16);
这两句话很重要！这两句话很重要！这两句话很重要！
因为前台页面的加密是用16位公钥进行加密的，而且Exponent也是判断16位的，所以这里一定要先用这个方法转成16位再
传到前台页面
2.RsaUnit.java（主要加解密方法）
package com.sunyard.insurance.unit;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import javax.crypto.Cipher;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class RsaUnit {
public static final String CHARSET = "UTF-8";
public static final String RSA_ALGORITHM = "RSA";
public static Map
//为RSA算法创建一个KeyPairGenerator对象
KeyPairGenerator kpg;
try{
kpg = KeyPairGenerator.getInstance(RSA_ALGORITHM);
}catch(NoSuchAlgorithmException e){
throw new IllegalArgumentException("No such algorithm-->[" + RSA_ALGORITHM + "]");
}
//初始化KeyPairGenerator对象,密钥长度
kpg.initialize(keySize);
//生成密匙对
KeyPair keyPair = kpg.generateKeyPair();
//得到公钥
Key publicKey = keyPair.getPublic();
String publicKeyStr = Base64.encodeBase64URLSafeString(publicKey.getEncoded());
//得到私钥
Key privateKey = keyPair.getPrivate();
String privateKeyStr = Base64.encodeBase64URLSafeString(privateKey.getEncoded());
Map
keyPairMap.put("publicKey", publicKeyStr);
keyPairMap.put("privateKey", privateKeyStr);
return keyPairMap;
}
/**
* 得到公钥
* @param publicKey 密钥字符串（经过base64编码）
* @throws Exception
*/
public static RSAPublicKey getPublicKey(String publicKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
//通过X509编码的Key指令获得公钥对象
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_ALGORITHM);
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(publicKey));
RSAPublicKey key = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
return key;
}
/**
* 得到私钥
* @param privateKey 密钥字符串（经过base64编码）
* @throws Exception
*/
public static RSAPrivateKey getPrivateKey(String privateKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {
//通过PKCS#8编码的Key指令获得私钥对象
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_ALGORITHM);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.decodeBase64(privateKey));
RSAPrivateKey key = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
return key;
}
/**
* 公钥加密
* @param data
* @param publicKey
* @return
*/
public static String publicEncrypt(String data, RSAPublicKey publicKey){
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] bs=rsaSplitCodec(cipher, Cipher.ENCRYPT_MODE, data.getBytes(CHARSET), publicKey.getModulus().bitLength());
return Base64.encodeBase64URLSafeString(bs);
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("加密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
}
}
/**
* 私钥解密
* @param data
* @param privateKey
* @return
*/
public static String privateDecrypt(String data, RSAPrivateKey privateKey){
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] bs=Base64.decodeBase64(data);
return new String(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.DECRYPT_MODE, bs, privateKey.getModulus().bitLength()), CHARSET);
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("解密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
}
}
public static String privateDecrypt(byte[] data, RSAPrivateKey privateKey){
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
return new String(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.DECRYPT_MODE, data, privateKey.getModulus().bitLength()), CHARSET);
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("解密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
}
}
/**
* 私钥加密
* @param data
* @param privateKey
* @return
*/
public static String privateEncrypt(String data, RSAPrivateKey privateKey){
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
return Base64.encodeBase64URLSafeString(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.ENCRYPT_MODE, data.getBytes(CHARSET), privateKey.getModulus().bitLength()));
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("加密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
}
}
/**
* 公钥解密
* @param data
* @param publicKey
* @return
*/
public static String publicDecrypt(String data, RSAPublicKey publicKey){
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
return new String(rsaSplitCodec(cipher, Cipher.DECRYPT_MODE, Base64.decodeBase64(data), publicKey.getModulus().bitLength()), CHARSET);
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("解密字符串[" + data + "]时遇到异常", e);
}
}
private static byte[] rsaSplitCodec(Cipher cipher, int opmode, byte[] datas, int keySize){
int maxBlock = 0;
if(opmode == Cipher.DECRYPT_MODE){
maxBlock = keySize / 8;
}else{
maxBlock = keySize / 8 - 11;
}
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
int offSet = 0;
byte[] buff;
int i = 0;
try{
while(datas.length > offSet){
if(datas.length-offSet > maxBlock){
buff = cipher.doFinal(datas, offSet, maxBlock);
}else{
buff = cipher.doFinal(datas, offSet, datas.length-offSet);
}
out.write(buff, 0, buff.length);
i++;
offSet = i * maxBlock;
}
}catch(Exception e){
throw new RuntimeException("加解密阀值为["+maxBlock+"]的数据时发生异常", e);
}
byte[] resultDatas = out.toByteArray();
IOUtils.closeQuietly(out);
return resultDatas;
}
public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
if (hexString == null || hexString.equals("")) {
return null;
}
hexString = hexString.toUpperCase();
int length = hexString.length() / 2;
char[] hexChars = hexString.toCharArray();
byte[] d = new byte[length];
for (int i = 0; i < length; i++) {
int pos = i * 2;
d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
}
return d;
}
private static byte charToByte(char c) {
return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
}
/**
* * 解密 *
*
* @param key
* 解密的密钥 *
* @param raw
* 已经加密的数据 *
* @return 解密后的明文 *
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(PrivateKey pk, byte[] raw) throws Exception {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, pk);
int blockSize = cipher.getBlockSize();
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);
int j = 0;
while (raw.length - j * blockSize > 0) {
bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));
j++;
}
return bout.toByteArray();
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
Map
String publicKey = keyMap.get("publicKey");
String privateKey = keyMap.get("privateKey");
System.out.println("公钥: \n\r" + publicKey);
System.out.println("私钥： \n\r" + privateKey);
System.out.println("公钥加密——私钥解密");
RSAPublicKey rsaPublicKey=RsaUnit.getPublicKey(publicKey);
RSAPrivateKey rsaPrivateKey=RsaUnit.getPrivateKey(privateKey);
System.out.println(rsaPublicKey.getPublicExponent());
String modulus = rsaPublicKey.getModulus().toString();
System.out.println(modulus);
String str = "321";
System.out.println("\r明文：\r\n" + str);
System.out.println("\r明文大小：\r\n" + str.getBytes().length);
String encodedData = RsaUnit.publicEncrypt(str, RsaUnit.getPublicKey(publicKey));
System.out.println("密文：\r\n" + encodedData);
String decodedData = RsaUnit.privateDecrypt(encodedData, RsaUnit.getPrivateKey(privateKey));
System.out.println("解密后文字: \r\n" + decodedData);
}
}
注：本案例的方法没有用到base64编码和解码，
RsaUnit这个类中，只用到了生成密钥对和下面的hexStringToBytes（16进制转byte）和decrypt（解码方法）方法
3.前台login.jsp（只将调取方法写在这里）
function allWindow() {
var isTrue;
var userCode=document.getElementById("userCode").value;
var password=document.getElementById("userPassword").value;
password="abcd";
var checkCode=document.getElementById("checkCode").value;
if(""==userCode||""==password){
alert("帐号和密码不能为空");
}else{
url= "<%=basePath%>loginAction/getkey.do";
$.post(url,null,function(data){
if(data!=null){
setMaxDigits(130);
var key = new RSAKeyPair("10001","",data);
var result = encryptedString(key, encodeURIComponent(password));
url="<%=basePath%>loginAction/login.do?userCode="+userCode+"&password="+result+"&checkCode="+checkCode+"&publicKey="+data;
var str= "a=" + Math.random() * 1000;
url=url+"&"+str;
$.post(url,null,function(data){
if(data!='成功'){
alert(data);
}else{
var strURL = "<%=basePath%>public/jsp/main.jsp";
fm.action=strURL;
fm.submit();
}
},'JSON');
}else{
alert("加密失败");
}
},'JSON');
}
}
注：
首先再提一下setMaxDigits()，要注意里面的参数，1024位对应130,2048位对应260。
本来应该将Modulus和Exponent都传到前台的，但是偷懒了Exponent没传，因为Exponent是固定值16进制的10001，原值是10进制的65537.Modulus和Exponent都是16进制，在Login里面转换过
jsp页面是异步的！jsp页面是异步的！jsp页面是异步的！
重要的事情说3遍。
本来var key = new RSAKeyPair("10001","",data);这个方法是放在外面的，因为jsp页面是异步的，所以它在执行下一步
var result = encryptedString(key, encodeURIComponent(password));的时候，key值还没取到，页面会卡死。
所以我直接吧他放到方法里面了。
这个页面还要引入
BigInt.js – 用于生成一个大整型；（这是RSA算法的需要）
RSA.js – RSA的主要算法；
Barrett.js – RSA算法所需要用到的一个支持文件；
这3个页面
以上就是整个RSA加密了，由于RSA加密不能加密大数据（一次好像只能加密100多kb），所以我这个只加密密码够用了。