Java RSA加密解密 Java中RSA加密解密的实现方法分析
Central-Perk 人气:0本文实例讲述了Java中RSA加密解密的实现方法。分享给大家供大家参考，具体如下：
public static void main(String[] args) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
HashMap<String, Object> map = RSAUtils.getKeys();
//生成公钥和私钥
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) map.get("public");
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) map.get("private");
//模
String modulus = publicKey.getModulus().toString();
//公钥指数
String public_exponent = publicKey.getPublicExponent().toString();
//私钥指数
String private_exponent = privateKey.getPrivateExponent().toString();
//明文
String ming = "123456789";
//使用模和指数生成公钥和私钥
RSAPublicKey pubKey = RSAUtils.getPublicKey(modulus, public_exponent);
RSAPrivateKey priKey = RSAUtils.getPrivateKey(modulus, private_exponent);
//加密后的密文
String mi = RSAUtils.encryptByPublicKey(ming, pubKey);
System.err.println(mi);
//解密后的明文
ming = RSAUtils.decryptByPrivateKey(mi, priKey);
System.err.println(ming);
}
RSAUtils.Java
package yyy.test.rsa;
import java.math.BigInteger;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.util.HashMap;
import javax.crypto.Cipher;
public class RSAUtils {
/**
* 生成公钥和私钥
* @throws NoSuchAlgorithmException
*
*/
public static HashMap<String, Object> getKeys() throws NoSuchAlgorithmException{
HashMap<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGen.initialize(1024);
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
map.put("public", publicKey);
map.put("private", privateKey);
return map;
}
/**
* 使用模和指数生成RSA公钥
* 注意：【此代码用了默认补位方式，为RSA/None/PKCS1Padding，不同JDK默认的补位方式可能不同，如Android默认是RSA
* /None/NoPadding】
*
* @param modulus
* 模
* @param exponent
* 指数
* @return
*/
public static RSAPublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent) {
try {
BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);
BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);
return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 使用模和指数生成RSA私钥
* 注意：【此代码用了默认补位方式，为RSA/None/PKCS1Padding，不同JDK默认的补位方式可能不同，如Android默认是RSA
* /None/NoPadding】
*
* @param modulus
* 模
* @param exponent
* 指数
* @return
*/
public static RSAPrivateKey getPrivateKey(String modulus, String exponent) {
try {
BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);
BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
RSAPrivateKeySpec keySpec = new RSAPrivateKeySpec(b1, b2);
return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
/**
* 公钥加密
*
* @param data
* @param publicKey
* @return
* @throws Exception
*/
public static String encryptByPublicKey(String data, RSAPublicKey publicKey)
throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
// 模长
int key_len = publicKey.getModulus().bitLength() / 8;
// 加密数据长度 <= 模长-11
String[] datas = splitString(data, key_len - 11);
String mi = "";
//如果明文长度大于模长-11则要分组加密
for (String s : datas) {
mi += bcd2Str(cipher.doFinal(s.getBytes()));
}
return mi;
}
/**
* 私钥解密
*
* @param data
* @param privateKey
* @return
* @throws Exception
*/
public static String decryptByPrivateKey(String data, RSAPrivateKey privateKey)
throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
//模长
int key_len = privateKey.getModulus().bitLength() / 8;
byte[] bytes = data.getBytes();
byte[] bcd = ASCII_To_BCD(bytes, bytes.length);
System.err.println(bcd.length);
//如果密文长度大于模长则要分组解密
String ming = "";
byte[][] arrays = splitArray(bcd, key_len);
for(byte[] arr : arrays){
ming += new String(cipher.doFinal(arr));
}
return ming;
}
/**
* ASCII码转BCD码
*
*/
public static byte[] ASCII_To_BCD(byte[] ascii, int asc_len) {
byte[] bcd = new byte[asc_len / 2];
int j = 0;
for (int i = 0; i < (asc_len + 1) / 2; i++) {
bcd[i] = asc_to_bcd(ascii[j++]);
bcd[i] = (byte) (((j >= asc_len) ? 0x00 : asc_to_bcd(ascii[j++])) + (bcd[i] << 4));
}
return bcd;
}
public static byte asc_to_bcd(byte asc) {
byte bcd;
if ((asc >= '0') && (asc <= '9'))
bcd = (byte) (asc - '0');
else if ((asc >= 'A') && (asc <= 'F'))
bcd = (byte) (asc - 'A' + 10);
else if ((asc >= 'a') && (asc <= 'f'))
bcd = (byte) (asc - 'a' + 10);
else
bcd = (byte) (asc - 48);
return bcd;
}
/**
* BCD转字符串
*/
public static String bcd2Str(byte[] bytes) {
char temp[] = new char[bytes.length * 2], val;
for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
val = (char) (((bytes[i] & 0xf0) >> 4) & 0x0f);
temp[i * 2] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');
val = (char) (bytes[i] & 0x0f);
temp[i * 2 + 1] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');
}
return new String(temp);
}
/**
* 拆分字符串
*/
public static String[] splitString(String string, int len) {
int x = string.length() / len;
int y = string.length() % len;
int z = 0;
if (y != 0) {
z = 1;
}
String[] strings = new String[x + z];
String str = "";
for (int i=0; i<x+z; i++) {
if (i==x+z-1 && y!=0) {
str = string.substring(i*len, i*len+y);
}else{
str = string.substring(i*len, i*len+len);
}
strings[i] = str;
}
return strings;
}
/**
*拆分数组
*/
public static byte[][] splitArray(byte[] data,int len){
int x = data.length / len;
int y = data.length % len;
int z = 0;
if(y!=0){
z = 1;
}
byte[][] arrays = new byte[x+z][];
byte[] arr;
for(int i=0; i<x+z; i++){
arr = new byte[len];
if(i==x+z-1 && y!=0){
System.arraycopy(data, i*len, arr, 0, y);
}else{
System.arraycopy(data, i*len, arr, 0, len);
}
arrays[i] = arr;
}
return arrays;
}
}
java
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
android
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/NoPadding");
参考:
http://stackoverflow.com/questions/6069369/rsa-encryption-difference-between-java-and-android
http://stackoverflow.com/questions/2956647/rsa-encrypt-with-base64-encoded-public-key-in-android
补充：关于RSA算法密钥长度/密文长度/明文长度
1.密钥长度
rsa算法初始化的时候一般要填入密钥长度,在96-1024bits间
(1)为啥下限是96bits(12bytes)?因为加密1byte的明文,需要至少1+11=12bytes的密钥(不懂?看下面的明文长度),低于下限96bits时,一个byte都加密不了,当然没意义啦
(2)为啥上限是1024(128bytes)?这是算法本身决定的...当然如果某天网上出现了支持2048bits长的密钥的rsa算法时,你当我废话吧
2.明文长度
明文长度(bytes) <= 密钥长度(bytes)-11.这样的话,对于上限密钥长度1024bits能加密的明文上限就是117bytes了.
这个规定很狗血,所以就出现了分片加密,网上很流行这个版本.很简单,如果明文长度大于那个最大明文长度了,我就分片吧,保证每片都别超过那个值就是了.
片数=(明文长度(bytes)/(密钥长度(bytes)-11))的整数部分+1,就是不满一片的按一片算
3.密文长度
对,就是这个充满了谣言,都说密文长度为密钥长度的一半,经俺验证,密文长度等于密钥长度.当然这是不分片情况下的.
分片后,密文长度=密钥长度*片数
例如96bits的密钥,明文4bytes
每片明文长度=96/8-11=1byte,片数=4,密文长度=96/8*4=48bytes
又例如128bits的密钥,明文8bytes
每片明文长度=128/8-11=5bytes,片数=8/5取整+1=2,密文长度=128/8*2=32
注意,对于指定长度的明文,其密文长度与密钥长度非正比关系.如4bytes的明文,在最短密钥96bites是,密文长度48bytes,128bits米密钥时,密文长度为16bytes,1024bits密钥时,密文长度128bytes.
因 为分片越多,密文长度显然会变大,所以有人说,那就一直用1024bits的密钥吧...拜托,现在的机器算1024bits的密钥还是要点时间滴,别以 为你的cpu很牛逼...那么选个什么值比较合适呢?个人认为是600bits,因为我们对于一个字符串的加密,一般不是直接加密,而是将字符串hash 后,对hash值加密.现在的hash值一般都是4bytes,很少有8bytes,几十年内应该也不会超过64bytes.那就用64bytes算吧, 密钥长度就是(64+11)*8=600bits了.
用开源rsa算法的时候,还要注意,那个年代的人把long当4bytes用,如今 放在64位的机器上,就会死循环啊多悲催....因为有个循环里让一个4bytes做递减....64位机上long是8bytes,这个循环进去后个把 小时都出不来....所以要注意下哦....同理对于所有年代久远的开源库都得注意下...
PS：关于加密解密感兴趣的朋友还可以参考本站在线工具：
文字在线加密解密工具（包含AES、DES、RC4等）：
http://tools.softyun.net/password/txt_encode
MD5在线加密工具:
http://tools.softyun.net/password/CreateMD5Password
在线散列/哈希算法加密工具:
http://tools.softyun.net/password/hash_encrypt
在线MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：
http://tools.softyun.net/password/hash_md5_sha
在线sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：
http://tools.softyun.net/password/sha_encode
希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。
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