1、概述

    前端时间与前端人员配合开发一款移动端WEB-APP，在各种因素的限制下，数据的安全性，让我为难，目前最可行和最直接的方式就是对所有用户敏感数据进行加密处理，然后传输到后端，解析处理。事先我尝试fiddler工具，拦截了APP所有的请求，结果发现不得不做安全处理了，至少先对这些数据加密处理。本文将讲述如何使用前端加密后端解密的过程，以及途中遇到的问题，如何解决。

    

    2、选择加密算法

    由于前端各种数据很容易被其他人获取，自然而然的选择的非对称加密，个人选择的是RSA算法。在确定好算法之后。最重要的问题前端如何对数据加密。我选择了网络上的一些的前端加密JS插件，这里可以参考： http://www.oschina.net/code/snippet_1611_4789 （写的不错的）

    

    3、遇到的问题及解决方案

    1）前端加密方式是采用模数和指数加密，无法将后端的公用KEY放置到前端；

       解决方式：

       起初的想法是在需要加密前，发送请求到后端获取公用key的模数和指数，但是由于前端采用的jsonp方式，无法请求同步处理，因此方式了该处理方式，而且每次发送请求获取模数和指数并不是很好的选择，采用的方式是在后端确定好公用KEy和私用KEY，并将其模数和指数确定，直接写在前端代码中。这样前端可以更加高效的加密，并且后端也可以根据确定的私用KEy解密。

    

    4、DEMO展示

    相关包需求：

    前端加密数据后台解密之RSA算法实现_第1张图片

package com.rsa.codec;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.security.InvalidParameterException;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.Provider;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;

import javax.crypto.Cipher;

import org.apache.commons.codec.DecoderException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

/**
 * RSA签名
 * 注：原代码来源于http://www.oschina.net/code/snippet_1611_4789，自己稍做了一些修改
 * @author wangzp
 */
public class RsaUtil {

	    /** 算法名称 */
	    private static final String ALGORITHOM = "RSA";
	    
	    /**保存生成的密钥对的文件名称。 */
	    private static final String RSA_PAIR_FILENAME = "/__RSA_PAIR.txt";
	    
	    /** 密钥大小 */
	    private static final int KEY_SIZE = 1024;
	    
	    /** 默认的安全服务提供者 */
	    private static final Provider DEFAULT_PROVIDER = new BouncyCastleProvider();

	    private static KeyPairGenerator keyPairGen = null;
	    
	    private static KeyFactory keyFactory = null;
	    
	    /** 缓存的密钥对。 */
	    private static KeyPair oneKeyPair = null;

	    private static File rsaPairFile = null;

	    static {
	        try {
	            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
	            keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
	        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
	        }
	        rsaPairFile = new File(getRSAPairFilePath());
	    }

	    private RsaUtil() { }

	    /**
	     * 生成并返回RSA密钥对。
	     */
	    private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {
	        try {
	            keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
	            oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
	            saveKeyPair(oneKeyPair);
	            return oneKeyPair;
	        } catch (InvalidParameterException ex) {
	        } catch (NullPointerException ex) {
	        }
	        return null;
	    }

	    /**
	     * 返回生成/读取的密钥对文件的路径。
	     */
	    private static String getRSAPairFilePath() {
	        String urlPath = RsaUtil.class.getResource("/").getPath();
	        return (new File(urlPath).getParent() + RSA_PAIR_FILENAME);
	    }

	    /**
	     * 若需要创建新的密钥对文件，则返回 {@code true}，否则 {@code false}。
	     */
	    private static boolean isCreateKeyPairFile() {
	        // 是否创建新的密钥对文件
	        boolean createNewKeyPair = false;
	        if (!rsaPairFile.exists() || rsaPairFile.isDirectory()) {
	            createNewKeyPair = true;
	        }
	        return createNewKeyPair;
	    }

	    /**
	     * 将指定的RSA密钥对以文件形式保存。
	     * 
	     * @param keyPair 要保存的密钥对。
	     */
	    private static void saveKeyPair(KeyPair keyPair) {
	        FileOutputStream fos = null;
	        ObjectOutputStream oos = null;
	        try {
	            fos = FileUtils.openOutputStream(rsaPairFile);
	            oos = new ObjectOutputStream(fos);
	            oos.writeObject(keyPair);
	        } catch (Exception ex) {
	            ex.printStackTrace();
	        } finally {
	        	IOUtils.closeQuietly(oos);
	            IOUtils.closeQuietly(fos);
	        }
	    }

	    /**
	     * 返回RSA密钥对。
	     */
	    public static KeyPair getKeyPair() {
	        // 首先判断是否需要重新生成新的密钥对文件
	        if (isCreateKeyPairFile()) {
	            // 直接强制生成密钥对文件，并存入缓存。
	            return generateKeyPair();
	        }
	        if (oneKeyPair != null) {
	            return oneKeyPair;
	        }
	        return readKeyPair();
	    }
	    
	    // 同步读出保存的密钥对
	    private static KeyPair readKeyPair() {
	        FileInputStream fis = null;
	        ObjectInputStream ois = null;
	        try {
	            fis = FileUtils.openInputStream(rsaPairFile);
	            ois = new ObjectInputStream(fis);
	            oneKeyPair = (KeyPair) ois.readObject();
	            return oneKeyPair;
	        } catch (Exception ex) {
	            ex.printStackTrace();
	        } finally {
	            IOUtils.closeQuietly(ois);
	            IOUtils.closeQuietly(fis);
	        }
	        return null;
	    }

	    /**
	     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的公钥对象。
	     * 
	     * @param modulus 系数。
	     * @param publicExponent 专用指数。
	     * @return RSA专用公钥对象。
	     */
	    public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {
	        RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus),
	                new BigInteger(publicExponent));
	        try {
	            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
	        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
	        } catch (NullPointerException ex) {
	        }
	        return null;
	    }

	    /**
	     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的私钥对象。
	     * 
	     * @param modulus 系数。
	     * @param privateExponent 专用指数。
	     * @return RSA专用私钥对象。
	     */
	    public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {
	        RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus),
	                new BigInteger(privateExponent));
	        try {
	            return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);
	        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
	        } catch (NullPointerException ex) {
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /**
	     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的私钥对象。
	     * 
	     * @param modulus 系数。
	     * @param privateExponent 专用指数。
	     * @return RSA专用私钥对象。
	     */
	    public static RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {
	        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPrivateExponent)) {
	            return null;
	        }
	        byte[] modulus = null;
	        byte[] privateExponent = null;
	        try {
	            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
	            privateExponent = Hex.decodeHex(hexPrivateExponent.toCharArray());
	        } catch(DecoderException ex) {
	        }
	        if(modulus != null && privateExponent != null) {
	            return generateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /**
	     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的公钥对象。
	     * 
	     * @param modulus 系数。
	     * @param publicExponent 专用指数。
	     * @return RSA专用公钥对象。
	     */
	    public static RSAPublicKey getRSAPublidKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {
	        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPublicExponent)) {
	            return null;
	        }
	        byte[] modulus = null;
	        byte[] publicExponent = null;
	        try {
	            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
	            publicExponent = Hex.decodeHex(hexPublicExponent.toCharArray());
	        } catch(DecoderException ex) {
	        }
	        if(modulus != null && publicExponent != null) {
	            return generateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);
	        }
	        return null;
	    }

	    /**
	     * 使用指定的公钥加密数据。
	     * 
	     * @param publicKey 给定的公钥。
	     * @param data 要加密的数据。
	     * @return 加密后的数据。
	     */
	    public static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {
	        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
	        ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
	        return ci.doFinal(data);
	    }

	    /**
	     * 使用指定的私钥解密数据。
	     * 
	     * @param privateKey 给定的私钥。
	     * @param data 要解密的数据。
	     * @return 原数据。
	     */
	    public static byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {
	        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
	        ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
	        return ci.doFinal(data);
	    }

	    /**
	     * 使用给定的公钥加密给定的字符串。
	     * 
	     * 若 {@code publicKey} 为 {@code null}，或者 {@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code
	     * null}。
	     * 
	     * @param publicKey 给定的公钥。
	     * @param plaintext 字符串。
	     * @return 给定字符串的密文。
	     */
	    public static String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {
	        if (publicKey == null || plaintext == null) {
	            return null;
	        }
	        byte[] data = plaintext.getBytes();
	        try {
	            byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);
	            return new String(Hex.encodeHex(en_data));
	        } catch (Exception ex) {
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /**
	     * 使用默认的公钥加密给定的字符串。
	     * 
	     * 若{@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code null}。
	     * 
	     * @param plaintext 字符串。
	     * @return 给定字符串的密文。
	     */
	    public static String encryptString(String plaintext) {
	        if(plaintext == null) {
	            return null;
	        }
	        byte[] data = plaintext.getBytes();
	        KeyPair keyPair = getKeyPair();
	        try {
	            byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey)keyPair.getPublic(), data);
	            return new String(Hex.encodeHex(en_data));
	        } catch(NullPointerException ex) {
	        } catch(Exception ex) {
	        }
	        return null;
	    }

	    /**
	     * 使用给定的私钥解密给定的字符串。
	     * 
	     * 若私钥为 {@code null}，或者 {@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
	     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
	     * 
	     * @param privateKey 给定的私钥。
	     * @param encrypttext 密文。
	     * @return 原文字符串。
	     */
	    public static String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {
	        if (privateKey == null || StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
	            return null;
	        }
	        try {
	            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
	            byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);
	            return new String(data);
	        } catch (Exception ex) {
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /**
	     * 使用默认的私钥解密给定的字符串。
	     * 
	     * 若{@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
	     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
	     * 
	     * @param encrypttext 密文。
	     * @return 原文字符串。
	     */
	    public static String decryptString(String encrypttext) {
	        if(StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
	            return null;
	        }
	        KeyPair keyPair = getKeyPair();
	        try {
	            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
	            byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate(), en_data);
	            return new String(data);
	        } catch(NullPointerException ex) {
	        } catch (Exception ex) {
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /**
	     * 使用默认的私钥解密由JS加密（使用此类提供的公钥加密）的字符串。
	     * 
	     * @param encrypttext 密文。
	     * @return {@code encrypttext} 的原文字符串。
	     */
	    public static String decryptStringByJs(String encrypttext) {
	        String text = decryptString(encrypttext);
	        if(text == null) {
	            return null;
	        }
	        return StringUtils.reverse(text);
	    }
	    /**
	     * 与文中参考的博客不同，添加了该方法
	     * @param privateKey
	     * @param encrypttext
	     * @return
	     */
	    public static String decryptStringByJs(RSAPrivateKey privateKey, String encrypttext) {
	        String text = decryptString(privateKey, encrypttext);
	        if(text == null) {
	            return null;
	        }
	        return StringUtils.reverse(text);
	    }
	    
	    
	    /** 返回已初始化的默认的公钥。*/
	    public static RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {
	        KeyPair keyPair = getKeyPair();
	        if(keyPair != null) {
	            return (RSAPublicKey)keyPair.getPublic();
	        }
	        return null;
	    }
	    
	    /** 返回已初始化的默认的私钥。*/
	    public static RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {
	        KeyPair keyPair = getKeyPair();
	        if(keyPair != null) {
	            return (RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();
	        }
	        return null;
	    ｝
	    
	    public static void main(String[] args) throws DecoderException {
			RSAPublicKey publicKey = getDefaultPublicKey();
			RSAPrivateKey privateKey = getDefaultPrivateKey();
			
			String data = "username=wangzp&admin=ok";
			String codeString = encryptString(publicKey, data);
			System.out.println(codeString);
			System.out.println(decryptString(privateKey, codeString));
			
	   }
}

    上述代码可以生成默认的KEy对文件，也可以生成指定的Key根据模数和指数。可以根据实际需求，来选择使用默认key对，还是定制的。

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="ISO-8859-1"%>
<%
	String path = request.getContextPath();
	String basePath = request.getScheme() + "://"
			+ request.getServerName() + ":" + request.getServerPort()
			+ path + "/";
%>




">

My JSP 'index.jsp' starting page








	function rsalogin() {
		var thisPwd = document.getElementById("password").value;
		var result = encryptedString(getKey(), encodeURIComponent(thisPwd));
		loginForm.action = "login.do?result=" + result;
		loginForm.submit();
	}

	function getKey() {
		setMaxDigits(130);
		// 指数和模数可以根据需求，从后台获取，或者写在前端代码中
		key = new RSAKeyPair(
				"<加密指数>", 
				"<解密指数>",
				"<公Key模数>");
		return key;
	}




	
		Password:

   注：附件是RSA前端加密js文件