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<String,Object> 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<String,Object> keyMap=new HashMap<String,Object>();
		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<String,Object> 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<String,Object> 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<String,Object> 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...