JAVA加解密19-数字签名算法DSA

一、概述
1.DSA是以RSA为基础形成的
2.java6提供了DSA的实现，但是java6只提供了SHA1withDSA的实现
3.bouncycastle扩展提供了其他的DSA实现方式
4.遵循“私钥签名，公钥验证”的原则
二、模型分析
这个和RSA一样，只是换了一个算法而已

三、代码分析

package com.ca.test;
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.SecureRandom;
import java.security.Signature;
import java.security.interfaces.DSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.DSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
 * 常用数字签名算法DSA
 * 数字签名
 * @author kongqz
 * */
public class DSACoder {
    //数字签名，密钥算法
    public static final String KEY_ALGORITHM="DSA";
    
    /**
     * 数字签名
     * 签名/验证算法
     * */
    public static final String SIGNATURE_ALGORITHM="SHA1withDSA";
    
    /**
     * DSA密钥长度，RSA算法的默认密钥长度是1024
     * 密钥长度必须是64的倍数，在512到1024位之间
     * */
    private static final int KEY_SIZE=1024;
    //公钥
    private static final String PUBLIC_KEY="DSAPublicKey";
    
    //私钥
    private static final String PRIVATE_KEY="DSAPrivateKey";
    
    /**
     * 初始化密钥对
     * @return Map 甲方密钥的Map
     * */
    public static Map initKey() throws Exception{
        //实例化密钥生成器
        KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //初始化密钥生成器
        keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE,new SecureRandom());
        //生成密钥对
        KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();
        //甲方公钥
        DSAPublicKey publicKey=(DSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        //甲方私钥
        DSAPrivateKey privateKey=(DSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        //将密钥存储在map中
        Map keyMap=new HashMap();
        keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
        keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
        return keyMap;
        
    }
    
    
    /**
     * 签名
     * @param data待签名数据
     * @param privateKey 密钥
     * @return byte[] 数字签名
     * */
    public static byte[] sign(byte[] data,byte[] privateKey) throws Exception{
        
        //取得私钥
        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
        KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //生成私钥
        PrivateKey priKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
        //实例化Signature
        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
        //初始化Signature
        signature.initSign(priKey);
        //更新
        signature.update(data);
        return signature.sign();
    }
    /**
     * 校验数字签名
     * @param data 待校验数据
     * @param publicKey 公钥
     * @param sign 数字签名
     * @return boolean 校验成功返回true，失败返回false
     * */
    public static boolean verify(byte[] data,byte[] publicKey,byte[] sign) throws Exception{
        //转换公钥材料
        //实例化密钥工厂
        KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        //初始化公钥
        //密钥材料转换
        X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(publicKey);
        //产生公钥
        PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
        //实例化Signature
        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
        //初始化Signature
        signature.initVerify(pubKey);
        //更新
        signature.update(data);
        //验证
        return signature.verify(sign);
    }
    /**
     * 取得私钥
     * @param keyMap 密钥map
     * @return byte[] 私钥
     * */
    public static byte[] getPrivateKey(Map keyMap){
        Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);
        return key.getEncoded();
    }
    /**
     * 取得公钥
     * @param keyMap 密钥map
     * @return byte[] 公钥
     * */
    public static byte[] getPublicKey(Map keyMap) throws Exception{
        Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
        return key.getEncoded();
    }
    /**
     * @param args
     * @throws Exception 
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //初始化密钥
        //生成密钥对
        Map keyMap=DSACoder.initKey();
        //公钥
        byte[] publicKey=DSACoder.getPublicKey(keyMap);
        
        //私钥
        byte[] privateKey=DSACoder.getPrivateKey(keyMap);
        System.out.println("公钥：/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));
        System.out.println("私钥：/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));
        
        System.out.println("================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============");
        String str="DSA数字签名算法";
        System.out.println("原文:"+str);
        //甲方进行数据的加密
        byte[] sign=DSACoder.sign(str.getBytes(), privateKey);
        System.out.println("产生签名："+Base64.encodeBase64String(sign));
        //验证签名
        boolean status=DSACoder.verify(str.getBytes(), publicKey, sign);
        System.out.println("状态："+status+"/n/n");
        
        
    }
}
控制台输出：
公钥：
MIIBtzCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2USZp
RV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4O1fn
xqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmCouuE
C/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCBgLRJ
FnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhRkImo
g9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoDgYQAAoGAdLUOPbXqOQi4MFUm5tgBs2zQO20P7P1iPCC9
pslWvixp13NX9dTwdddkwqQtwKAfm/Ao2Gqe7VGq48kTIPr0wz01LKlCLbbw6VLikuFcgVNN+sVx
mwVTm54aFpiOaenS575Qtyek3zjVV+eMtRNKn91rMMWpsP6pucqku6xO5uY=
私钥：
MIIBSwIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2
USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4
O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmC
ouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCB
gLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhR
kImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFgIUQhtJHLosUo0sxPKmCxC8NFVjD9c=
================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============
原文:DSA数字签名算法
产生签名：MCwCFAsJPC7xUfrvGYXtsxiWcS6GHAe1AhRnZLZ1CJe8I41vaScvJ7UZ8yk0oA==
状态：true

四、总结
1.DSA的公钥长度略长于私钥，这个和RSA有较大差别。可以通过两个算法的控制台输出公钥私钥长度比对
2.DSA算法的签名长度与密钥长度无关。可能和待签名数据有联系...