Java加密解密与数字证书的操作

1 keytool命令总结

一、创建数字证书

交互模式

使用默认的密钥库.keystore(目录是c: Documents and Setting用户名)和算法(DSA)

keytool -genkey

默认的别名mykey

密钥库中可以存放多个条目（公钥/私钥对和证书），它们在密钥库中以别名(alias)区分。

 keytool -genkey -alias mytest -keyalg RSA -keysize 1024 -keystore mykeystore -validity 4000

其中，　　　

-keyalg参数可以指定密钥的算法，如果需要指定密钥的长度，可以再加上-keysize参数。密钥长度默认为1024位，使用DSA算法时，密钥长度必须在512到1024之间，并且是64的整数倍。

-keystore参数可以指定密钥库的名称。密钥库其实是存放密钥和证书的文件，密钥库对应的文件如果不存在自动创建。

-validity参数可以指定所创建的证书有效期是多少天。

非交互模式：

 keytool -genkey -dname "CN=tmp, OU=NC, O=Shanghai University, L=ZB, ST=Shanghai, C=CN" -alias tmp -keyalg RSA -keystore mykeystore -keypass wshr.ut -storepass wshr.ut  -validity 1000

二、数字证书的显示（从密钥库中）

默认密钥库全部证书信息

keytool -list -v(显示详细信息)

显示指定密钥库指定条目证书信息（包含了发照者（签发者）、序号、有效期、MD5和SHA1认证指纹等额外信息）

 keytool -list -v -keystore lfkeystore -alias lf

三、使用Keytool将数字证书导出到文件

将指定的证书从密钥库导出为没编码过的文件。

 keytool -export -alias lf -file lf.cer  -keystore lfkeystore

四、使用Keytool从文件中显示证书

 keytool -printcert -file  lf.cer

五、在Windows中从文件显示证书

只要文件名以.cer为后缀，Windows操作系统就可以直接识别。如在Windows中双击lf.cer图标，将出现证书窗口。其中包含了证书的所有者、颁发者、有效期等信息。

点击“详细资料”，可以看到证书的版本、序号、签名算法、颁发者、有效期、主题（即全名）、公钥算法、拇印算法、拇印等信息。其中的拇印即认证指纹。

六、密钥库的维护

使用Keytool删除指定条目

 keytool -delete -alias tmp1 -keystore mykeystore

使用Keytool修改指定条目的口令

 keytool -keypasswd -alias tmp1 -keystore mykeystore

（非交互模式:keytool -keypasswd -alias tmp1 -keystore mykeystore -storepass wshr.ut -keypass 123456 -new 080302,其中080302为原密码，123456为新密码 ）

证书生成应用实例：

执行命令前先保证文件夹存在。例如：在c盘建立keystore文件夹
第一步：为服务器生成证书 

确定域名：本机中域名解析修改文件是C:WINDOWSsystem32driversetchosts
使用keytool 为 Tomcat 生成证书和密钥库，假定目标机器的域名是“ hepengfei ”， keystore 文件存放在“ C:keystoreserver ”，口令为“ 080302 ”，命令如下： 

 keytool -genkey -v -keystore C:keystoreserver -alias serverkey -keyalg RSA -validity 3650 -dname "CN=hepengfei,OU=cn,O=cn,L=cn,ST=cn,c=cn" -storepass 080302 -keypass 080302

生成server.cer安装在客户端解决服务器信任问题：

 keytool -export -keystore C:keystoreserver -alias serverkey -file c:keystoreserver.cer -storepass 080302

第二步：为客户端生成证书 

（注意：个人证书的生成和使用比较特别，是分开的。先生成p12文件，然后导出cer文件，再将cer文件导入默认类型的keystore（JKS）文件）
这一步是为浏览器生成证书，以便让服务器来验证它。为了能将证书顺利导入至IE 和 Firefox ，证书格式应该是 PKCS12 ，因此，使用如下命令生成： 

 keytool -genkey -v -keystore C:keystoreuser.p12 -alias MyPC -keyalg RSA -storetype PKCS12 -validity 3650 -dname "CN=MyPC,OU=cn,O=cn,L=cn,ST=cn,c=cn" -storepass 080302 -keypass 080302

服务器要信任客户端证书，就必须把客户端证书添加为服务器的信任认证。由于不能直接将 PKCS12 格式的证书库导入，我们必须先把客户端证书导出为一个单独的 CER 文件，使用如下命令： 

 keytool -export -alias MyPC -keystore C:keystoreuser.p12 -storetype PKCS12 -storepass 080302 -rfc -file C:keystoreuser.cer

接着，将C:user.cer导入到服务器的证书库，添加为一个信任证书： 

 keytool -import -v -file C:keystoreuser.cer -keystore c:keystoreservertrust -alias user -storepass 080302

输入“是”确认完成。

通过list 命令查看： 

 keytool -list -keystore c:keystoreservertrust -storepass 080302

也可以考虑将服务器证书和服务器信任证书放到一个密钥库中

第四步：配置Tomcat 服务器 

打开Tomcat 根目录下的 /conf/server.xml ，修改如下： 

<="">

clientAuth="true" sslProtocol="TLS"

keystoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreserver" keystorePass="080302"

truststoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreservertrust" truststorePass="080302" 

/>

详细解释见本节最前面介绍。

安装个人证书user.p12（密码：080302）和服务器证书server.cer
到这里启动tomcat，输入 https://hepengfei:8443/Test，就OK了。 

如果数字证书注册名称不是127.0.0.1，而是对应的一个hepengfei，

使用ip访问（https://127.0.0.1:8443/Test）可以进入选择数字证书界面（仿真格式）： 

选择数字证书

    名称     颁发商

    MyPC     MyPC

    详细信息  查看证书

        确定   取消

注意点：

keytool -list -v -keystore user

使用的库要privateKeyEntry

信任的库要trustedCertEntry

ConvertKeystoreType.java用于转换密钥库类型（PKCS12与JKS格式证书库转换工具）

ssl使用其中四个密钥库

https使用server、servertrust、user.p12(安装到本地计算机)、server.cer四个

 

生成证书请求：

 keytool -certreq -alias tomcat_server -sigalg MD5withRSA -file tomcat_server.csr -keypass 123456 -storepass 123456 -keystore server_keystore

PKCS12

使用Keytool列出pkcs12证书的内容

 keytool -rfc -list -keystore tomcat_client.p12 -storetype pkcs12

使用Keytool导出pkcs12证书的公钥证书

 keytool  -keystore tomcat_client.p12 -storetype pkcs12 -export -alias mypc -file mypc.cer

将已经签名的证书导入密钥库（覆盖原来的公钥）

先导入证书链中的相关信任证书，再导入已经签名的证书（别名与私钥证书别名保持一样）。

2 Java程序实现密钥库的维护

2.1 Java程序列出密钥库所有条目

 import java.util.*;
 import java.io.*;
 import java.security.*;
 public class ShowAlias{
     public static void main(String args[ ]) throws Exception{
         String pass="080302";
         String name=".keystore";
         FileInputStream in=new FileInputStream(name);
         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
         ks.load(in,pass.toCharArray());
         Enumeratione=ks.aliases( );
         while( e.hasMoreElements()) {
             System.out.println(e.nextElement());
         }
     }
 }

2.2 Java程序修改密钥库口令

 import java.io.*;
 import java.security.*;
 public class SetStorePass{
     public static void main(String args[ ]) throws Exception{
         char[ ] oldpass="080302".toCharArray();
         char[ ] newpass="123456".toCharArray();
         String name=".keystore";
         FileInputStream in=new FileInputStream(name);
         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
         ks.load(in,oldpass);
         in.close();
         FileOutputStream output=new FileOutputStream(name);
         ks.store(output,newpass);
         output.close();
     }
 }

2.3 Java程序修改密钥库条目的口令及添加条目

 package test;

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.cert.Certificate;

 public class SetKeyPass{

    public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         //读取相关参数

         String name=".keystore";

         String alias="mykey";

         char[ ] storepass="123456".toCharArray();

         char[ ] oldkeypass="080302".toCharArray();

         char[ ] newkeypass="123456".toCharArray();

         //获取密钥库.keystore的KeyStore对象，并加载密钥库

         FileInputStream in=new FileInputStream(name);

         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");

         ks.load(in,storepass);

         //获取别名对应的条目的证书链

         Certificate[ ] cchain=ks.getCertificateChain(alias);

         //读取别名对应的条目的私钥

         PrivateKey pk=(PrivateKey)ks.getKey(alias,oldkeypass);

         //向密钥库中添加新的条目

         ks.setKeyEntry(alias,pk,newkeypass,cchain);

         in.close();

         //将KeyStore对象内容写入新文件

         FileOutputStream output=new FileOutputStream("333");

         ks.store(output,storepass);

         output.close();

     }

 }

2.4 Java程序检验别名及删除条目

 package test;

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 public class DeleteAlias{

     public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         String pass = "123456";

         String name = ".keystore";

         String alias = "mykey";

         FileInputStream in=new FileInputStream(name);

         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");

         ks.load(in,pass.toCharArray());

         if (ks.containsAlias(alias)){

             ks.deleteEntry(alias);

             FileOutputStream output=new FileOutputStream(name);

             ks.store(output,pass.toCharArray());

             System.out.println("Alias "+alias+" deleted");

         }else{

             System.out.println("Alias not exist");

         }

     }

 }

3 Java程序读取证书和显示证书指定信息

3.1 Java程序从证书文件读取证书

 import java.io.*;

 import java.security.cert.*;

 public class PrintCert{

 public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");

         FileInputStream in=new FileInputStream("my.cer");

         Certificate c=cf.generateCertificate(in);

         in.close();

         String s=c.toString( );

         // 显示证书

         FileOutputStream fout=new FileOutputStream("tmp.txt");

          BufferedWriter out= new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(fout));

         out.write(s,0,s.length( ));

         out.close();

 }

 }

3.2 Java程序从密钥库直接读取证书

 

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.cert.Certificate;

 public class PrintCert2{

     public static void main(String args[ ]) throws Exception{

           String pass="080302";

           String alias="mykey";

           String name=".keystore";

           FileInputStream in=new FileInputStream(name);

           KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");

           ks.load(in,pass.toCharArray());

           Certificate c=ks.getCertificate(alias);

           in.close();

          System.out.println(c.toString( ));

     }

 }

3.3 Java程序显示证书指定信息（全名/公钥/签名等）

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.cert.*;

 import java.math.*;

 public class ShowCertInfo{

    public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");

         FileInputStream in=new FileInputStream("my.cer");

         java.security.cert.Certificate c=cf.generateCertificate(in);

         in.close();

         X509Certificate t=(X509Certificate) c;

         System.out.println("版本号 "+t.getVersion());

         System.out.println("序列号 "+t.getSerialNumber().toString(16));

         System.out.println("全名 "+t.getSubjectDN());

         System.out.println("签发者全名n"+t.getIssuerDN());

         System.out.println("有效期起始日 "+t.getNotBefore());

         System.out.println("有效期截至日 "+t.getNotAfter());

         System.out.println("签名算法 "+t.getSigAlgName());

         byte[] sig=t.getSignature();

         System.out.println("签名n"+new BigInteger(sig).toString(16));

         PublicKey pk=t.getPublicKey();

         byte[ ] pkenc=pk.getEncoded();

         System.out.println("公钥");

         for(int i=0;i< div="">

         System.out.print(pkenc[i]+",");

         }

 }

 }

4 ssl/https双向验证的配置与证书库的生成

1.SSL认证

不需要特别配置，相关证书库生成看https认证中的相关部分

2.HTTPS认证

一、基本概念

1.单向认证，就是传输的数据加密过了，但是不会校验客户端的来源 
2.双向认证，如果客户端浏览器没有导入客户端证书，是访问不了web系统的，找不到地址 
如果只是加密，我感觉单向就行了。 
如果想要用系统的人没有证书就访问不了系统的话，就采用双向

二、服务器配置：

打开Tomcat 根目录下的 /conf/server.xml 修改server.xml

客户端证书注册名称必须与域名一致，否则无法验证。

例如访问https://127.0.0.1:8443/Test必须使用名称为127.0.0.1的证书，

访问https://hepengfei:8443/Test必须使用名称为hepengfei的证书，

本机中域名解析修改文件是C:WINDOWSsystem32driversetchosts

端口号改为8443，为自定义端口    访问https://127.0.0.1:8443/Test

端口号改为443，则为默认端口    访问https://127.0.0.1/Test

clientAuth="true"为双向认证      clientAuth="false"为单向认证 

使用密钥库文件和密码（自己使用的证书）  

信任密钥库文件和密码（含有客户端证书或其根证书）

<="" 1.1? sslenabled="true">maxThreads="150" scheme="https" secure="true"

clientAuth="true" sslProtocol="TLS"

keystoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreserver" keystorePass="080302"

truststoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreservertrust" truststorePass="080302" 

/>

三、证书的生成如下：
执行命令前先保证文件夹存在。例如：在c盘建立keystore文件夹
第一步：为服务器生成证书 

确定域名：本机中域名解析修改文件是C:WINDOWSsystem32driversetchosts
使用keytool 为 Tomcat 生成证书和密钥库，假定目标机器的域名是“ hepengfei ”， keystore 文件存放在“ C:keystoreserver ”，口令为“ 080302 ”，命令如下： 

 keytool -genkey -v -keystore C:keystoreserver -alias serverkey -keyalg RSA -validity 3650 -dname "CN=hepengfei,OU=cn,O=cn,L=cn,ST=cn,c=cn" -storepass 080302 -keypass 080302

生成server.cer安装在客户端解决服务器信任问题：

 keytool -export -keystore C:keystoreserver -alias serverkey -file c:keystoreserver.cer -storepass 080302

第二步：为客户端生成证书 

（注意：个人证书的生成和使用比较特别，是分开的。先生成p12文件，然后导出cer文件，再将cer文件导入默认类型的keystore（JKS）文件）
这一步是为浏览器生成证书，以便让服务器来验证它。为了能将证书顺利导入至IE 和 Firefox ，证书格式应该是 PKCS12 ，因此，使用如下命令生成： 

 keytool -genkey -v -keystore C:keystoreuser.p12 -alias MyPC -keyalg RSA -storetype PKCS12 -validity 3650 -dname "CN=MyPC,OU=cn,O=cn,L=cn,ST=cn,c=cn" -storepass 080302 -keypass 080302

服务器要信任客户端证书，就必须把客户端证书添加为服务器的信任认证。由于不能直接将 PKCS12 格式的证书库导入，我们必须先把客户端证书导出为一个单独的 CER 文件，使用如下命令： 

 keytool -export -alias MyPC -keystore C:keystoreuser.p12 -storetype PKCS12 -storepass 080302 -rfc -file C:keystoreuser.cer

接着，将C:user.cer导入到服务器的证书库，添加为一个信任证书： 

 keytool -import -v -file C:keystoreuser.cer -keystore c:keystoreservertrust -alias user -storepass 080302

输入“是”确认完成。
通过list 命令查看： 

 keytool -list -keystore c:keystoreservertrust -storepass 080302

也可以考虑将服务器证书和服务器信任证书放到一个密钥库中

第四步：配置Tomcat 服务器 

打开Tomcat 根目录下的 /conf/server.xml ，修改如下： 

<="" 1.1? sslenabled="true">maxThreads="150" scheme="https" secure="true"

clientAuth="true" sslProtocol="TLS"

keystoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreserver" keystorePass="080302"

truststoreFile="C:JavaTomcatconfkeystoreservertrust" truststorePass="080302" 

/>

详细解释见本节最前面介绍。

安装个人证书user.p12（密码：080302）和服务器证书server.cer
到这里启动tomcat，输入 https://hepengfei:8443/Test，就OK了。 

如果数字证书注册名称不是127.0.0.1，而是对应的一个hepengfei，

使用ip访问（https://127.0.0.1:8443/Test）可以进入选择数字证书界面（仿真格式）： 

选择数字证书

    名称     颁发商

    MyPC     MyPC

    详细信息  查看证书

        确定   取消

注意点：

keytool -list -v -keystore user

使用的库要privateKeyEntry

信任的库要trustedCertEntry

ConvertKeystoreType.java用于转换密钥库类型（PKCS12与JKS格式证书库转换工具）

ssl使用其中四个密钥库

https使用server、servertrust、user.p12(安装到本地计算机)、server.cer四个

5 数字签名-对数字证书的数字签名

 import java.io.*;
 import java.security.*;
 import java.security.cert.*;
 import java.util.*;
 import sun.security.x509.*;
 /*
  * CA密钥库和其密码、CA中要使用的条目和其密码，新密钥库和其密码、新的条目名称

  * 特别注意：java中有些类得到特别保护（比如X509CertImpl），必须设置规则才能访问【项目属性-Java Build Path-JRE

  * System Library-Access Rules-Edit-"sun/**"(Accessible)】
  */
 public class SignCert{
     public static void main(String args[ ]) throws Exception{
         String signerName = "keystore/ibe";
         String signerAlias = "he";
         char[] signerStorePass = "080302".toCharArray( );
         char[] signerKeyPass = "080302".toCharArray( );
         String CertName = "cert/ibe-mao.cer";
         String newStore = "keystore/newstore";
         String newStoreAlias = "mao";
         char[] newStorePass = "080302".toCharArray();
         // CA证书
         FileInputStream in=new FileInputStream(signerName);
         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
         ks.load(in,signerStorePass);
         java.security.cert.Certificate c1=ks.getCertificate(signerAlias);
         PrivateKey caprk=(PrivateKey)ks.getKey(signerAlias,signerKeyPass);
         in.close();
         //得到签发者
         byte[] encod1=c1.getEncoded();
         X509CertImpl cimp1=new X509CertImpl(encod1);
         X509CertInfo cinfo1=(X509CertInfo)cimp1.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
         X500Name issuer=(X500Name)cinfo1.get(X509CertInfo.SUBJECT+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME);
         //要签名的证书
         CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
         FileInputStream in2=new FileInputStream(CertName);
         java.security.cert.Certificate c2=cf.generateCertificate(in2);
         in2.close();
         byte[] encod2=c2.getEncoded();
         X509CertImpl cimp2=new X509CertImpl(encod2);
         X509CertInfo cinfo2=(X509CertInfo)cimp2.get(
         X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
         //设置新证书有效期
         Date begindate =new Date();
         //60 day
         Date enddate =new Date(begindate.getTime()+3000*24*60*60*1000L);
         CertificateValidity cv=new CertificateValidity(begindate,enddate);
         cinfo2.set(X509CertInfo.VALIDITY,cv);
         //设置新证书序列号
         int sn=(int)(begindate.getTime()/1000);
         CertificateSerialNumber csn=new CertificateSerialNumber(sn);
         cinfo2.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER,csn);
         //设置新证书签发者
         cinfo2.set(X509CertInfo.ISSUER+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME,issuer);
         //设置新证书算法
         AlgorithmId algorithm = new AlgorithmId(AlgorithmId.sha1WithRSAEncryption_oid);
         cinfo2.set(CertificateAlgorithmId.NAME+"."+CertificateAlgorithmId.ALGORITHM, algorithm);
         // 创建证书
         X509CertImpl newcert=new X509CertImpl(cinfo2);
         // 签名
         newcert.sign(caprk,"sha1WithRSA");
         //打印到控制台，验证一下信息
         System.out.println(newcert);
         // 存入密钥库
         ks.setCertificateEntry(newStoreAlias, newcert);
         FileOutputStream out=new FileOutputStream(newStore);
         ks.store(out,newStorePass);
         out.close();
     }
 }

注意：SignCert.java需要进行下面的处理才能正常导包。（eclipse把默认访问受限的api设成了error）

选中项目--右键--进入Properties(属性)视图

选中Java Build Path--点击Libraries--展开JRE System Library[JavaSE-1.6],选中Access rules这一项（如果没有，那就是JDK安装和配置的问题）。   

Edit--点击Add--在Rule Pattern（规则式样）编辑你允许导入的类库，如本例中输入(sun/**)，允许就是在Resolution选项中选中Accessible（当然，有些项目需要可以选择Forbidden、Discourage某些类库）。

然后重启就可以了。

6 数字签名与数字签名验证

(对字符串或文件进行签名以及相应数字签名验证)

Sign.java

//对字符串或文件进行签名

 package sign;

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.interfaces.*;

 public class Sign{

     public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         //获取要签名的数据，放在data数组

         FileInputStream f=new FileInputStream("1.txt");

         int num=f.available();

         byte[ ] data=new byte[num];

         f.read(data);

         //获取私钥

         FileInputStream f2=new FileInputStream("RSA_priv.dat");

         ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f2);

         RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject( );



         //获取Signature对象

         Signature s=Signature.getInstance("MD5WithRSA");

          //初始化

         s.initSign(prk);

          //传入要签名的数据

         s.update(data);

         System.out.println("");

          //签名

         byte[ ] signeddata=s.sign( );

         //保存签名

         FileOutputStream  f3=new FileOutputStream("Sign.dat");

         f3.write(signeddata);

 }

 }

CheckSign.java

 package sign;

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.interfaces.*;

 public class CheckSign{

 // 从签名者那儿得到msg.dat和sign.dat和公钥RSA_pub.dat

 // 修改msg.dat则数据无法通过验证，因此不怕网络传递过程中被修改，或signer不承认，因为只有signer才能针对msg.dat得到sign.dat，

 // 如果checker将内容改为$300，则signer可要求其用签名验证，

 // 1.验证完整性  checker担心是否网络传递时将内容修改过了，或者是否确实是signer发来的，不是别人乱传的，经检查签名，正确，于是放心，

 // 2. 不可否认性。 signer不承认这个文件是自己发的，或说checker改过内容了，checker展示其签名sign.dat，只有signer有私钥，能根据msg.dat生成这样的内容，别人都不能。

 public static void main(String args[ ]) throws Exception{

 //获取数据，放在data数组

         FileInputStream f=new FileInputStream("1.txt");

         int num=f.available();

         byte[ ] data=new byte[num];

         f.read(data);

         //读签名

         FileInputStream f2=new FileInputStream("Sign.dat");

         int num2=f2.available();

         byte[ ] signeddata=new byte[num2];

         f2.read(signeddata);

         //读公钥

         FileInputStream f3=new FileInputStream("RSA_pub.dat");

         ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f3);

         RSAPublicKey  pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( );

         //获取对象

         Signature s=Signature.getInstance("MD5WithRSA");

         //初始化

         s.initVerify(pbk);

         //传入原始数据

         s.update(data);

         boolean ok=false;

         try{

         //用签名验证原始数据

             ok=  s.verify(signeddata);

             System.out.println(ok);

         }

         catch(SignatureException e){ System.out.println(e);}

         System.out.println("Check Over");

 }

 }

7 生成RSA密钥

生成非对称加密的公钥和私钥-生成RSA密钥

非对称加密将加密的密钥和解密的密钥分开。A事先生成一对密钥，一个用于加密，称为公钥（公钥），一个用于解密，称为私钥。由于产生这一对密钥的一些数学特性，公钥加密的信息只能用私钥解密。这样，A只要将公钥对外公开，不论谁就可以使用这个公钥给A发送秘密信息了。A接收到加密信息后可以用私钥打开。由于只需要传递公钥，而公钥只能加密不能解密，因此即使攻击者知道了公钥也无济于事。

本文介绍的是RSA非对称加密算法。

GenerateRSAKey.java

 package sign;

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 public class GenerateRSAKey {

    public static void main(String args[]) throws Exception{

         KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

         kpg.initialize(1024);

         KeyPair kp=kpg.genKeyPair();

         PublicKey pbkey=kp.getPublic();

         PrivateKey prkey=kp.getPrivate();

         //  保存公钥

         FileOutputStream  f1=new FileOutputStream("RSA_pub.dat");

         ObjectOutputStream b1=new  ObjectOutputStream(f1);

         b1.writeObject(pbkey);

         //  保存私钥

         FileOutputStream  f2=new FileOutputStream("RSA_priv.dat");

         ObjectOutputStream b2=new  ObjectOutputStream(f2);

         b2.writeObject(prkey);

 }

 }

8 使用Java程序将已签名的数字证书导入密钥库

首先读取CA的证书mytest.cer和用户收到的签名后的证书lf_signed.cer（由CA私钥签发），使用这两个证书组成证书链，然后从用户的密钥库读取私钥，最后执行KeyStore对象的setKeyEntry( )方法将私钥和证书一起写入密钥库，并使用store( )方法保存为文件即可。

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 import java.security.cert.*;

 /*

  * CA证书，已经签名的用户数字证书，用户密钥库名和密码以及相应证书的私钥名称，新生成的证书名称和密钥库名以及密码

  */

 public class ImportCert{

     public static void main(String args[ ]) throws Exception{

         //参数

         String cacert="new.cer";

         String lfcert="hqy.cer";

         String lfstore="mykeystore";

         char[] lfstorepass="080302".toCharArray( );

         char[] lfkeypass="080302".toCharArray( );

         //CA的证书

         CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");

         FileInputStream in1=new FileInputStream(cacert);

         java.security.cert.Certificate cac=cf.generateCertificate(in1);

         in1.close();

         //用户的签名证书

         FileInputStream in2=new FileInputStream(lfcert);

         java.security.cert.Certificate lfc=cf.generateCertificate(in2);

         in2.close();

         //证书链

         java.security.cert.Certificate[] cchain={lfc,cac};

         //用户的密钥库

         FileInputStream in3=new FileInputStream(lfstore);

         KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");

         ks.load(in3,lfstorepass);

         PrivateKey prk=(PrivateKey)ks.getKey("new",lfkeypass);

         //导入证书

         ks.setKeyEntry("new_signed",prk,lfstorepass,cchain);

         //保存密钥库

         FileOutputStream out4=new FileOutputStream("nostore");

         ks.store(out4,"080302".toCharArray());

         out4.close();

 }

 }

9 验证CertPath证书链

验证CertPath证书链-CertPathValidator类基于TrustAnchor验证证书链

CertPathValidator类中的validate( )方法可以使用现成的PKIX certification path验证算法直接验证CertPath类型的对象。方法的第一个参数传入要验证的CertPath对象，第二个参数传入PKIXParameters类型的对象，它提供了验证时所使用的参数。

为了得到PKIXParameters类型的对象，必须指定最信任哪些CA。

ValidateCP.java

 package cert;
 import java.io.*;
 import java.security.cert.*;
 import java.security.cert.Certificate;
 import java.util.*;
 public class ValidateCP{
     public static void main(String args[ ]) throws Exception{
         String[] arg=new String[]{"cert/ibe-mao-signed.cer","cert/ibe-he.cer"};
         String trustAnchor = "cert/ibe-he.cer";
         CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
         int i;
         Listmylist = new ArrayList();
         for (i=0;i<arg.length;i++){
         FileInputStream in=new FileInputStream(arg[i]);
                 Certificate c=cf.generateCertificate(in);
                 mylist.add(c);
         }
         CertPath cp = cf.generateCertPath(mylist);
         //以上将证书列表转换成证书链
         //设置锚点
         FileInputStream in=new FileInputStream(trustAnchor);
         Certificate trust=cf.generateCertificate(in);
         // Create TrustAnchor
         TrustAnchor anchor = new TrustAnchor( (X509Certificate)trust,null);
         // Set the PKIX parameters
         PKIXParameters params = new PKIXParameters(Collections.singleton(anchor));
         params.setRevocationEnabled(false);
         CertPathValidator cpv = CertPathValidator.getInstance("PKIX");
         try {
          PKIXCertPathValidatorResult result =(PKIXCertPathValidatorResult) cpv.validate(cp, params);
          System.out.println(result);
          System.out.println(result.getTrustAnchor());
         } catch (CertPathValidatorException cpve) {
          System.out.println("Validation failure, cert[" + cpve.getIndex() + "] :" + cpve.getMessage());
         }
  }
 }

10 使用CBC方式进行加密

对明文分组的不同处理方式形成了不同的加密方式，本章前面各节的程序中没有指定加密方式，默认的加密方式是ECB（Electronic Code Book），它对每个明文分组独立进行处理。所以明文若8个字节一组相同的话（如本节开头的“Hello123Hello123Hello123Hello123”），加密出的结果也是8个字节一组相同的。

另一种加密方式称为CBC（Cipher Block Chaining），它先加密第一个分组，然后使用得到的密文加密第二个分组，加密第二个分组得到的密文再加密第三个分组，……。这样，即使两个分组相同，得到的密文也不同。剩下的问题是如果两个密文的开头8个字节相同，按照这种加密方式，只要使用的密钥相同，则每条密文的开头8个字节也将相同。为此，CBC使用一个8个字节的随机数（称为初始向量，IV）来加密第一个分组，其作用类似于基于口令加密中的盐。

因此，使用CBC方式首先要生成初始向量，然后在获取密码器对象时通过getInstance( )方法的参数设定加密方式，在密码器初始化时传入初始向量。

//必须拥有DES加密密钥文件 DesKey.dat 和需要加密的文件1.txt

 import java.io.*;

 import java.util.*;

 import java.security.*;

 import javax.crypto.*;

 import javax.crypto.spec.*;

 public class CBC{

     public static void main(String args[]) throws Exception{

         FileInputStream fi=new FileInputStream("1.txt");

         int l=fi.available();

         byte[] c=new byte[l];

         fi.read(c);



         FileInputStream f1=new FileInputStream("DesKey.dat");

         ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f1);

         Key k=(Key)b.readObject( );

         byte[] rand=new byte[8];

         Random r=new Random( );

         r.nextBytes(rand);

         IvParameterSpec iv=new IvParameterSpec(rand);

         Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");

         cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k, iv);

         byte ptext[]=c;

         byte ctext[]=cp.doFinal(ptext);

         for(int i=0;i< div="">

              System.out.print(ctext[i] +",");

         }

         FileOutputStream f2=new FileOutputStream("SEncCBC.dat");

         f2.write(rand);

         f2.write(ctext);

         Cipher cp1=Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding");

         cp1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k, iv);

         byte[] jm=cp1.doFinal(ctext);

         FileOutputStream fo=new FileOutputStream("2.txt");

         fo.write(jm);

         fo.close();

    }

 }

11 基于口令的加密解密

基于口令的加密和解密

 import java.io.*;

 import java.util.*;

 import javax.crypto.*;

 import javax.crypto.spec.*;

 public class PBE{

    public static void main(String args[]) throws Exception{

   FileInputStream fi=new FileInputStream("1.rar");

   int l=fi.available();

   byte[] b=new byte[l];

   fi.read(b);

   //生成密钥

   char[] passwd="123".toCharArray();

        PBEKeySpec pbks=new PBEKeySpec(passwd);

        SecretKeyFactory kf=

        SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES");

        SecretKey k=kf.generateSecret(pbks);

        //生成盐

        byte[] salt=new byte[8];

        Random r=new Random( );

        r.nextBytes(salt);

        //创建并初始化密码器

        Cipher cp=Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");

        PBEParameterSpec ps=new PBEParameterSpec(salt,1000);

        cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k,ps);

        //获取明文并加密

        byte ctext[]=cp.doFinal(b);

        //生成输出文件

        //准备解密

        Cipher cp1=Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");

        cp1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k,ps);

        byte ptext1[]=cp1.doFinal(ctext);



        FileOutputStream f=new FileOutputStream("2.rar");

        f.write(ptext1);

        f.close();

    }

 }

11 对称密钥的生成和保存-生成DES密钥

对称密钥的生成及以对象序列化方式保存

 import java.io.*;

 import javax.crypto.*;

 public class GetDesKey{

     public static void main(String args[]) throws Exception{

         KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");

         kg.init(168);

         SecretKey k=kg.generateKey( );

         FileOutputStream  f=new FileOutputStream("DesKey.dat");

         ObjectOutputStream b=new  ObjectOutputStream(f);

         b.writeObject(k);//要写入对象数据只能使用对象数据流

         byte[] c=k.getEncoded();//生成编码的字节表示展示一下，使用时可以删除

         for(int i=0;i<c.length;i++){

             System.out.print(c[i]);

         }}}

以字节保存对称密钥

 import java.io.*;

 import java.security.*;

 public class Skey_kb{

     public static void main(String args[]) throws Exception{

         FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");

         ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);

         Key k=(Key)b.readObject( );

         byte[ ] kb=k.getEncoded( );

         FileOutputStream  f2=new FileOutputStream("keykb1.dat");

         f2.write(kb);

         // 打印密钥编码中的内容

         for(int i=0;i<kb.length;i++<span style="font-family: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif;"> ){</span>

             System.out.print(kb[i]+",");

         }

     }

 }

11 针对流的加密和解密

针对流的加密和解密

针对输入流的解密和解密

//必须拥有的文件：key1.dat（DES密钥文件），需要加密的文件1.rar

 import java.io.*;
 import java.security.*;
 import java.util.Scanner;
 import javax.crypto.*;
 public class StreamInCipher{
     public static void main(String args[]) throws Exception{
         Scanner reader=new Scanner(System.in);
         System.out.println("please choose the type of opration:1.加密  2.解密");
         int choose=reader.nextInt();
         String fi="1.zip";
         String fc="code.txt";
         String fo="2.zip";
         String f1=null;
         String f2=null;
         if(choose==1){
             f1=fi;
             f2=fc;
         }
         if(choose==2){
             f1=fc;
             f2=fo;
         }
         FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");
         ObjectInputStream ob=new ObjectInputStream(f);
         Key k=(Key)ob.readObject( );
         Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
         if(choose==1)
             cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
         else
             cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
         FileInputStream in=new FileInputStream(f1);
         FileOutputStream out=new FileOutputStream(f2);
         CipherInputStream cin=new CipherInputStream(in, cp);
         int b=0;
         while( (b=cin.read())!=-1){
             out.write(b);
             System.out.println("ok!");
             System.out.println(b);
         }
         cin.close();
         out.close();
         in.close();
    }
 }

针对输出流的解密和解密

 import java.io.*;
 import java.security.*;
 import java.util.Scanner;
 import javax.crypto.*;
 public class StreamOutCipher{
     public static void main(String args[]) throws Exception{
         Scanner reader=new Scanner(System.in);
         System.out.println("please choose the type of opration:1.加密  2.解密");
         int choose=reader.nextInt();
         String fi="1.zip";
         String fc="code.txt";
         String fo="2.zip";
         String f1=null;
         String f2=null;
         if(choose==1){
             f1=fi;
             f2=fc;
         }
         if(choose==2){
             f1=fc;
             f2=fo;
         }
         FileInputStream f=new FileInputStream("key1.dat");
         ObjectInputStream ob=new ObjectInputStream(f);
         Key k=(Key)ob.readObject( );
         Cipher cp=Cipher.getInstance("DESede");
         if(choose==1)
             cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
         else
             cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
         FileInputStream in=new FileInputStream(f1);
         FileOutputStream out=new FileOutputStream(f2);
         CipherOutputStream cout=new CipherOutputStream(out, cp);
         int b=0;
         while( (b=in.read())!=-1){
             cout.write(b);
             //System.out.println(b);
         }
         cout.close();
         out.close();
         in.close();
    }
 }