web登录用户名密码加密

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之前一直没关注过web应用登录密码加密的问题，这两天用appscan扫描应用，最严重的问题就是这个了，提示我明文发送密码。这个的确很不安全，以前也大概想过，但是没有具体研究过，都不了了之，这次借这个机会，终于搞定了这个问题。

首先，有不少帖子说在客户端用js对密码进行md5摘要，然后提交给登录处理的url。这种做法无非是自欺欺人，就算别人抓包抓不到你原始密码，用这个md5后的密码一样可以模拟登录系统，无非稍微安全了一点点，也就是直接通过登录页没法直接输入用户名密码来登录，但是人家的手段你知道有啥呢？用程序模拟登陆也不是什么太难的事情。

https当然也是个选择，但是对于一般应用来说，还需要生成密钥之类的，还需要拿去给那些认证机构签名，麻烦不说，银子是必须的。如果说让用户安装证书，应用系统还可以，网站就不太现实了，毕竟不是所有用户都有那么高的计算机操作水平，就算有，人家一用感觉这么麻烦，也不见得去操作。

这次专心搜索了1个小时，还是觉得非对称加密比较靠谱，有一些RSA加密的文章值得借鉴。这里向这些文章作者致敬，我参考可不只一篇文章，因为问题多多的。废话到此结束，说说我的处理方式吧。

加密解密的流程：

 a)在login.jsp中，加入一段java代码，生成公钥和私钥，私钥对象保存在session中；公钥中，我把Exponent, modulus放到request的attribute中，并在页面上输出给js加密函数，用于密码加密。使用security.js的功能加密

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  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. var key = new RSAUtils.getKeyPair("${publicKeyExponent}", "", "${publicKeyModulus}");  
2.   
3.        var reversedPwd = password.split("").reverse().join("");//js里面是反序的字符串，不知道为啥  
4.        var encrypedPwd = RSAUtils.encryptedString(key,reversedPwd);  

 

 

 

b)在点击提交按钮时，调用登陆js函数。这个函数是用ajax方式将用户名，密码提交给登陆处理url的。在提交之前，先利用a步骤中的公钥Exponent,和modulus，对密码进行加密，然后再发送给服务器端。

c)在登陆处理url中，(我是login.action)，从session中取得私钥对象，对密码进行解密。随后的步骤都一样了，到库里去查询之类的，不细说了。

下面说说我处理的步骤和遇到的主要问题。

 

1.只能使用RSA这种非对称加密，才能让密码破解成为仅仅“理论上”的可能。所以决定使用这种加密方式。

2.寻找合适的客户端javascript加密代码。这个我是不太懂了，只能去找。最后找到了security.js。网上有些文章用的3个文件，BigInt.js,RSA.js还有个啥来着，Barrett.js这3个来实现，开始我用了。但是和服务端配合不了（我自己的问题），结果后来找到这个security.js，实际上是把这个3个js都封装到1个里面了，而且最后修改时间是2010年，比较新，就用这个吧。那3个js文件应该也是能用的。

3.在服务器端生成公钥和私钥，这个本来想对简单，代码可参考的很多。但是我遇到的问题不少，解密的时候总是出错。

   问题一：在login.jsp中，公钥的Exponent,和modulus输出格式问题

       开始总是什么：长度过大，必须以0开始之类的异常。我想到很可能是js加密和纯java加密那些地方不同导致的。后来发现，原来是我公钥的Exponent,和modulus输出直接用的toString()方法，实际上应该用toString(16)，用16进制输出，因为在security.js中，那个

RSAUtils.getKeyPair(publicKeyExponent, "", ${publicKeyModulus);方法内部，明显是从16进制进行转换的。改完后应该是这样：

     

[java]  view plain  copy

 

  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. String publicKeyExponent = publicKey.getPublicExponent().toString(16);//16进制  
2.     String publicKeyModulus = publicKey.getModulus().toString(16);//16进制  
3.     request.setAttribute("publicKeyExponent", publicKeyExponent);  
4.     request.setAttribute("publicKeyModulus", publicKeyModulus);  

 

 问题二：有个什么Padding之类的异常，是RSA算法中前面补齐的问题，原因时js和java默认的RSA算法不一致。

     经过分析，用RSA其他的provider可以解决此问题，于是在生成密码对的代码中，使用了

  

[java]  view plain  copy

 

  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    

 

这个的补齐方式和js的就一致了。

问题三：provider的认证问题

  刚用上，感觉能通过了，但是马上就是一个异常：jce cannot authenticate the provider bc。意思好理解，就是没经过认证。怎么让他通过呢，结果我在运行应用服务器的javahome\jre\lib\security\java.security文件中添加了如下代码：

 

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  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. security.provider.11=org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider  

11是序号，顺着它原来的加就可以了。
感觉上ok了，启动一下看看，还是那个问题。这个问题是我在jboss-eap-6.2上出现的。其他的应用服务器可能比较简单些（比如直接放到服务器的lib下）。

 

于是查jboss的资料，终于找到了，说是在jboss中，不能让这个provider的jar包在应用的lib下，需要使用全局的jar包。如果使用maven，那必须让这个包的scope是provided；（反正别让BouncyCastle这个jar包打入到war里面就可以）。需要在eap6.2下进行配置：

在jboss_home/modules下建立目录org\bouncycastle\main，在main目录中，放入bcprov-jdk16-1.46.jar，并加入module的配置文件module.xml,内容如下：

 

[html]  view plain  copy

 

  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
2. <module xmlns="urn:jboss:module:1.1" name="org.bouncycastle">  
3.     <resources>  
4.         <resource-root path="bcprov-jdk16-1.46.jar"/>  
5.     resources>  
6.     <dependencies>  
7.         <module name="javax.api" slot="main" export="true"/>  
8.     dependencies>  
9. module>  

还需要在web应用的META-INF\MANIFEST.MF中加入Dependencies: org.bouncycastle

 

我是maven工程，需要配置pom：

 

[html]  view plain  copy

 

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1. <plugin>  
2.             <artifactId>maven-war-pluginartifactId>  
3.             <version>${version.war.plugin}version>  
4.             <configuration>  
5.                  
6.                <failOnMissingWebXml>truefailOnMissingWebXml>  
7.                <version>3.0version>  
8.                <archive>  
9.                     <manifestEntries>  
10.                     <Dependencies>org.bouncycastleDependencies>  
11.                     manifestEntries>  
12.                 archive>  
13.             configuration>  
14.               
15.          plugin>  

主要是archive节点的配置，这样打包后MANIFEST.MF的内容就会变了

 

不能传附件可咋整呢？贴代码吧：

login.jsp

 

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  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. "js/lib/security.js" type="text/javascript">  
2. "text/javascript">  
3.     <%  
4.         HashMap map = RSAUtils.getKeys();    
5.         //生成公钥和私钥    
6.         RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) map.get("public");    
7.         RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) map.get("private");  
8.           
9.         session.setAttribute("privateKey", privateKey);//私钥保存在session中，用于解密  
10.           
11.         //公钥信息保存在页面，用于加密  
12.         String publicKeyExponent = publicKey.getPublicExponent().toString(16);  
13.         String publicKeyModulus = publicKey.getModulus().toString(16);  
14.         request.setAttribute("publicKeyExponent", publicKeyExponent);  
15.         request.setAttribute("publicKeyModulus", publicKeyModulus);  
16.     %>  
17.     function login() {  
18.        //登录  
19.        var username = $("#txtUsername").val();  
20.        var password = $("#txtPassword").val();  
21.        var randCode = $("#txtRandCode").val();  
22.        var rememberMeObj = document.getElementById("cbRememberMe");  
23.        var rem = rememberMeObj.checked ? "1" : "";  
24.   
25.          
26.        RSAUtils.setMaxDigits(200);  
27.        //setMaxDigits(256);  
28.        var key = new RSAUtils.getKeyPair("${publicKeyExponent}", "", "${publicKeyModulus}");  
29.   
30.        var encrypedPwd = RSAUtils.encryptedString(key,password);  
31.        $.post("login.action", { username: username, password: encrypedPwd, randcode: randCode, rememberme: rem }, function (jsonData) {  
32.            //请求完成  
33.            //如果为true，证明该用户已经下载过，显示已下载提示，否则直接下载  
34.            if (jsonData.success == true) {  
35.                //登录成功  
36.                window.location.href = 'index.jsp';  
37.            } else {  
38.                //提示错误信息divErrors  
39.                var ettText = "";  
40.                if (username == "") {  
41.                    ettText="用户名不能为空";  
42.                }  
43.                else if (password == "") {  
44.                    ettText="密码不能为空";  
45.                }  
46.                else if (randCode == "") {  
47.                    ettText="验证码不能为空";  
48.                }  
49.                else {  
50.                    ettText=jsonData.msg;  
51.                }  
52.                alert(ettText);  
53.            }  
54.        });  
55.     }  

login.action

 

 

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1. RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey)request.getSession().getAttribute("privateKey");  
2. String descrypedPwd = RSAUtils.decryptByPrivateKey(password, privateKey); //解密后的密码,password是提交过来的密码  

 

RSAUtils.java

 

 

 

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  转存失败重新上传取消 转存失败重新上传取消

1. package com.myapp.util;  
2. import java.math.BigInteger;    
3. import java.security.KeyFactory;    
4. import java.security.KeyPair;    
5. import java.security.KeyPairGenerator;    
6. import java.security.NoSuchAlgorithmException;    
7. import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;    
8. import java.security.interfaces.RSAPublicKey;    
9. import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;    
10. import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;    
11. import java.util.HashMap;   
12. import javax.crypto.Cipher;   
13.   
14. public class RSAUtils {  
15.     /**  
16.      * 生成公钥和私钥  
17.      * @throws NoSuchAlgorithmException   
18.      *  
19.      */    
20.     public static HashMap getKeys() throws NoSuchAlgorithmException{    
21.         HashMap map = new HashMap();    
22.         KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    
23.         keyPairGen.initialize(1024);    
24.         KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();    
25.         RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();    
26.         RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();    
27.         map.put("public", publicKey);    
28.         map.put("private", privateKey);    
29.         return map;    
30.     }    
31.     /**  
32.      * 使用模和指数生成RSA公钥  
33.      *   
34.      *   
35.      * @param modulus  
36.      *            模  
37.      * @param exponent  
38.      *            指数  
39.      * @return  
40.      */    
41.     public static RSAPublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent) {    
42.         try {    
43.             BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);    
44.             BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);    
45.             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    
46.             RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);    
47.             return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);    
48.         } catch (Exception e) {    
49.             e.printStackTrace();    
50.             return null;    
51.         }    
52.     }    
53.     
54.     /**  
55.      * 使用模和指数生成RSA私钥  
56.       
57.      * /None/NoPadding】  
58.      *   
59.      * @param modulus  
60.      *            模  
61.      * @param exponent  
62.      *            指数  
63.      * @return  
64.      */    
65.     public static RSAPrivateKey getPrivateKey(String modulus, String exponent) {    
66.         try {    
67.             BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);    
68.             BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);    
69.             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    
70.             RSAPrivateKeySpec keySpec = new RSAPrivateKeySpec(b1, b2);    
71.             return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec);    
72.         } catch (Exception e) {    
73.             e.printStackTrace();    
74.             return null;    
75.         }    
76.     }    
77.     
78.     /**  
79.      * 公钥加密  
80.      *   
81.      * @param data  
82.      * @param publicKey  
83.      * @return  
84.      * @throws Exception  
85.      */    
86.     public static String encryptByPublicKey(String data, RSAPublicKey publicKey)    
87.             throws Exception {    
88.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    
89.         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);    
90.         // 模长    
91.         int key_len = publicKey.getModulus().bitLength() / 8;    
92.         // 加密数据长度 <= 模长-11    
93.         String[] datas = splitString(data, key_len - 11);    
94.         String mi = "";    
95.         //如果明文长度大于模长-11则要分组加密    
96.         for (String s : datas) {    
97.             mi += bcd2Str(cipher.doFinal(s.getBytes()));    
98.         }    
99.         return mi;    
100.     }    
101.     
102.     /**  
103.      * 私钥解密  
104.      *   
105.      * @param data  
106.      * @param privateKey  
107.      * @return  
108.      * @throws Exception  
109.      */    
110.     public static String decryptByPrivateKey(String data, RSAPrivateKey privateKey)    
111.             throws Exception {    
112.         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());    
113.         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);    
114.         //模长    
115.         int key_len = privateKey.getModulus().bitLength() / 8;    
116.         byte[] bytes = data.getBytes();    
117.         byte[] bcd = ASCII_To_BCD(bytes, bytes.length);    
118.         //System.err.println(bcd.length);    
119.         //如果密文长度大于模长则要分组解密    
120.         String ming = "";    
121.         byte[][] arrays = splitArray(bcd, key_len);    
122.         for(byte[] arr : arrays){    
123.             ming += new String(cipher.doFinal(arr));    
124.         }    
125.         return ming;    
126.     }    
127.     /**  
128.      * ASCII码转BCD码  
129.      *   
130.      */    
131.     public static byte[] ASCII_To_BCD(byte[] ascii, int asc_len) {    
132.         byte[] bcd = new byte[asc_len / 2];    
133.         int j = 0;    
134.         for (int i = 0; i < (asc_len + 1) / 2; i++) {    
135.             bcd[i] = asc_to_bcd(ascii[j++]);    
136.             bcd[i] = (byte) (((j >= asc_len) ? 0x00 : asc_to_bcd(ascii[j++])) + (bcd[i] << 4));    
137.         }    
138.         return bcd;    
139.     }    
140.     public static byte asc_to_bcd(byte asc) {    
141.         byte bcd;    
142.     
143.         if ((asc >= '0') && (asc <= '9'))    
144.             bcd = (byte) (asc - '0');    
145.         else if ((asc >= 'A') && (asc <= 'F'))    
146.             bcd = (byte) (asc - 'A' + 10);    
147.         else if ((asc >= 'a') && (asc <= 'f'))    
148.             bcd = (byte) (asc - 'a' + 10);    
149.         else    
150.             bcd = (byte) (asc - 48);    
151.         return bcd;    
152.     }    
153.     /**  
154.      * BCD转字符串  
155.      */    
156.     public static String bcd2Str(byte[] bytes) {    
157.         char temp[] = new char[bytes.length * 2], val;    
158.     
159.         for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {    
160.             val = (char) (((bytes[i] & 0xf0) >> 4) & 0x0f);    
161.             temp[i * 2] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');    
162.     
163.             val = (char) (bytes[i] & 0x0f);    
164.             temp[i * 2 + 1] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');    
165.         }    
166.         return new String(temp);    
167.     }    
168.     /**  
169.      * 拆分字符串  
170.      */    
171.     public static String[] splitString(String string, int len) {    
172.         int x = string.length() / len;    
173.         int y = string.length() % len;    
174.         int z = 0;    
175.         if (y != 0) {    
176.             z = 1;    
177.         }    
178.         String[] strings = new String[x + z];    
179.         String str = "";    
180.         for (int i=0; i
181.             if (i==x+z-1 && y!=0) {    
182.                 str = string.substring(i*len, i*len+y);    
183.             }else{    
184.                 str = string.substring(i*len, i*len+len);    
185.             }    
186.             strings[i] = str;    
187.         }    
188.         return strings;    
189.     }    
190.     /**  
191.      *拆分数组   
192.      */    
193.     public static byte[][] splitArray(byte[] data,int len){    
194.         int x = data.length / len;    
195.         int y = data.length % len;    
196.         int z = 0;    
197.         if(y!=0){    
198.             z = 1;    
199.         }    
200.         byte[][] arrays = new byte[x+z][];    
201.         byte[] arr;    
202.         for(int i=0; i
203.             arr = new byte[len];    
204.             if(i==x+z-1 && y!=0){    
205.                 System.arraycopy(data, i*len, arr, 0, y);    
206.             }else{    
207.                 System.arraycopy(data, i*len, arr, 0, len);    
208.             }    
209.             arrays[i] = arr;    
210.         }    
211.         return arrays;    
212.     }  
213.     public static void main(String[] args) throws Exception{  
214.         HashMap map = getKeys();    
215.         //生成公钥和私钥    
216.         RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) map.get("public");    
217.         RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) map.get("private");    
218.             
219.         //模    
220.         String modulus = publicKey.getModulus().toString();    
221.         System.out.println("pubkey modulus="+modulus);  
222.         //公钥指数    
223.         String public_exponent = publicKey.getPublicExponent().toString();  
224.         System.out.println("pubkey exponent="+public_exponent);  
225.         //私钥指数    
226.         String private_exponent = privateKey.getPrivateExponent().toString();    
227.         System.out.println("private exponent="+private_exponent);  
228.         //明文    
229.         String ming = "111";    
230.         //使用模和指数生成公钥和私钥    
231.         RSAPublicKey pubKey = RSAUtils.getPublicKey(modulus, public_exponent);    
232.         RSAPrivateKey priKey = RSAUtils.getPrivateKey(modulus, private_exponent);    
233.         //加密后的密文    
234.         String mi = RSAUtils.encryptByPublicKey(ming, pubKey);    
235.         System.err.println("mi="+mi);    
236.         //解密后的明文    
237.         String ming2 = RSAUtils.decryptByPrivateKey(mi, priKey);    
238.         System.err.println("ming2="+ming2);    
239.     }  
240. }  

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最后，那个js的RSA实现我是在如下链接下载的：

 

http://www.oschina.net/code/snippet_1611_4789