Java中RSA非对称密钥加解密使用示例

一、简介： RSA加密算法是最常用的非对称加密算法，CFCA在证书服务中离不了它。RSA是第一个比较完善的公开密钥算法，它既能用于加密，也能用于数字签名。这个算法经受住了多年深入的密码分析，虽然密码分析者既不能证明也不能否定RSA的安全性，但这恰恰说明该算法有一定的可信性，目前它已经成为最流行的公开密钥算法。

二、RSA的公钥、私钥的组成，以及加密、解密的公式可见于下表

三、使用方式：

①  假设A、B机器进行通信，已A机器为主；

②  A首先需要用自己的私钥为发送请求数据签名，并将公钥一同发送给B；

③  B收到数据后，需要用A发送的公钥进行验证，已确保收到的数据是未经篡改的；

④  B验签通过后，处理逻辑，并把处理结果返回，返回数据需要用A发送的公钥进行加密（公钥加密后，只能用配对的私钥解密）；

⑤  A收到B返回的数据，使用私钥解密，至此，一次数据交互完成。

四、代码示例：

1. 第一步获取私钥，为签名做准备。
   

   /** * 读取私钥 返回PrivateKey * @param path 包含私钥的证书路径 * @param password 私钥证书密码 * @return 返回私钥PrivateKey * @throws KeyStoreException * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws CertificateException * @throws IOException * @throws UnrecoverableKeyException */ private static PrivateKey getPrivateKey(String path,String password) throws KeyStoreException, NoSuchAlgorithmException, CertificateException, IOException, UnrecoverableKeyException { KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12"); FileInputStream fis = new FileInputStream(path); char[] nPassword = null; if ((password == null) || password.trim().equals("")) { nPassword = null; } else { nPassword = password.toCharArray(); } ks.load(fis, nPassword); fis.close(); Enumeration<String> en = ks.aliases(); String keyAlias = null; if (en.hasMoreElements()) { keyAlias = (String) en.nextElement(); } return (PrivateKey) ks.getKey(keyAlias, nPassword); } 

   

    

    
2. 签名示例  通过第一步得到的私钥，进行签名操作，具体请看以下代码：
   

   /** * 私钥签名： 签名方法如下：BASE64(RSA(MD5(src),privatekey))，其中src为需要签名的字符串， privatekey是商户的CFCA证书私钥。 * @param plainText 待签名字符串 * @param path 签名私钥路径 * @param password 签名私钥密码 * @return 返回签名后的字符串 * @throws Exception */ public static String sign(String plainText,String path,String password) throws Exception { /* * MD5加密 */ MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); md5.update(plainText.getBytes("utf-8")); byte[] digestBytes = md5.digest(); /* * 用私钥进行签名 RSA * Cipher负责完成加密或解密工作，基于RSA */ Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding"); //ENCRYPT_MODE表示为加密模式  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPrivateKey(path, password)); //加密 byte[] rsaBytes = cipher.doFinal(digestBytes); //Base64编码 return Base64.byteArrayToBase64(rsaBytes); 

   

    

    
3. B收到数据后，需要使用A提供的公钥信息进行验签，此处使用公钥的N、E进行验签 首先通过公钥N、E得到公钥PublicKey，如下：

    

   

   /** * 根据公钥n、e生成公钥 * @param modulus 公钥n串 * @param publicExponent 公钥e串 * @return 返回公钥PublicKey * @throws Exception */ public static PublicKey getPublickKey(String modulus, String publicExponent) throws Exception { KeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec( new BigInteger(modulus, 16), new BigInteger(publicExponent, 16)); KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA"); PublicKey publicKey = factory.generatePublic(publicKeySpec); return publicKey; } 

   

    

    

   得到公钥PublicKey后，再去验证签名，代码如下：

   

   /** * 用公钥证书进行验签 * @param message 签名之前的原文 * @param cipherText 签名 * @param pubKeyn 公钥n串 * @param pubKeye 公钥e串 * @return boolean 验签成功为true,失败为false * @throws Exception */ public static boolean verify(String message, String cipherText,String pubKeyn, String pubKeye) throws Exception { Cipher c4 = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding"); // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化,DECRYPT_MODE表示解密模式  c4.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPublickKey(pubKeyn,pubKeye)); // 解密 byte[] desDecTextBytes = c4.doFinal(Base64.base64ToByteArray(cipherText)); // 得到前置对原文进行的MD5 String md5Digest1 = Base64.byteArrayToBase64(desDecTextBytes); MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); md5.update(message.getBytes("utf-8")); byte[] digestBytes = md5.digest(); // 得到商户对原文进行的MD5 String md5Digest2 = Base64.byteArrayToBase64(digestBytes); // 验证签名 if (md5Digest1.equals(md5Digest2)) { return true; } else { return false; } } 

   

   至此，签名验签已经完毕

4. 提供一个从.cer文件读取公钥的方法：
   

   /** * 读取公钥cer * @param path .cer文件的路径 如：c:/abc.cer * @return base64后的公钥串 * @throws IOException * @throws CertificateException */ public static String getPublicKey(String path) throws IOException, CertificateException{ InputStream inStream = new FileInputStream(path); ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream(); int ch; String res = ""; while ((ch = inStream.read()) != -1) { out.write(ch); } byte[] result = out.toByteArray(); res = Base64.byteArrayToBase64(result); return res; } 

   

    

    
5. 附上所有代码： http://pan.baidu.com/share/link?shareid=23044&uk=2986731784
   本文转自：http://www.huosen.net/archives/124.html