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java實(shí)現(xiàn)的RSA加密算法詳解

 更新時(shí)間：2017年06月26日 10:29:55   作者：聽著music睡  
這篇文章主要介紹了java實(shí)現(xiàn)的RSA加密算法,結(jié)合實(shí)例形式詳細(xì)分析了RSA加密解密的原理、java實(shí)現(xiàn)方法及相關(guān)注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了java實(shí)現(xiàn)的RSA加密算法。分享給大家供大家參考，具體如下：

一、什么是非對稱加密

1、加密的密鑰與加密的密鑰不相同，這樣的加密算法稱之為非對稱加密

2、密鑰分為：公鑰，私鑰

公鑰：可以對外給任何人的加密和解密的密碼，是公開的
私鑰：通過私鑰可以生成公鑰，但從公鑰被認(rèn)為無法生成公鑰（被推導(dǎo)出的概率小到不考慮）

3、當(dāng)將要加密的內(nèi)容用公鑰加密的時(shí)候，只能用私鑰來解密

當(dāng)將要加密的內(nèi)容用私鑰加密的時(shí)候，只能用公鑰來解密

4、公鑰與私鑰的關(guān)系，利用一個(gè)簡單的公式來生成公鑰和私鑰，即非對稱加密的公鑰和私鑰之間存在某一個(gè)公式關(guān)系

5、常見的非對稱加密算法

RSA，DSA

二、什么是RSA算法

RSA算法是一種非對稱密碼算法，所謂非對稱，就是指該算法需要一對密鑰，使用其中一個(gè)加密，則需要用另一個(gè)才能解密。

RSA的算法涉及三個(gè)參數(shù)，n、e1、e2。

其中，n是兩個(gè)大質(zhì)數(shù)p、q的積，n的二進(jìn)制表示時(shí)所占用的位數(shù)，就是所謂的密鑰長度。

e1和e2是一對相關(guān)的值，e1可以任意取，但要求e1與(p-1）*(q-1）互質(zhì)；再選擇e2，要求（e2*e1）mod((p-1）*(q-1））=1。

（n，e1）,(n，e2）就是密鑰對。其中(n，e1）為公鑰，(n，e2）為私鑰。

RSA加解密的算法完全相同，設(shè)A為明文，B為密文，則：A=B^e2 mod n；B=A^e1 mod n；（公鑰加密體制中，一般用公鑰加密，私鑰解密）

e1和e2可以互換使用，即：

A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n;

三、RSA加密算法的使用

1、RSA密鑰的生成，返回一個(gè)KeyPair對象

KeyPair 用于非對稱加密，KeyPair中包含了一個(gè)公鑰和一個(gè)私鑰

/**
* 通過指定的密鑰長度生成非對稱的密鑰對
* @param keySize 推薦使用1024,2048 ，不允許低于1024
* @return
*/
public static KeyPair generateRSAKeyPair(int keySize){
    KeyPair ret = null;
    try {
      //1、準(zhǔn)備生成
      KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
      //2、初始化，設(shè)置秘鑰長度
      generator.initialize(keySize);
      //3、生成，并且返回
      ret = generator.generateKeyPair();
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return ret;
}

2、獲取私鑰和公鑰

PublicKey 和 PrivateKey 都是Key類型的

KeyPair keyPair = EncryptUtil.generateRSAKeyPair(1024);
//獲取公鑰，可以給任何人
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
 //獲取私鑰
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

3、RSA加密

/**
* RSA 加密
* @param data 需要加密的數(shù)據(jù)
* @param key 可以是 PublicKey,也可以是PrivateKey
* @return
*/
public static byte[] rsaEncrypt(byte[] data ,Key key){
    byte[] ret = null;
    if (data != null
        && data.length>0
        && key!=null) {
      // 1、創(chuàng)建Cipher 使用RSA
      try {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        //設(shè)置Key
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
        ret = cipher.doFinal(data);
      } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (NoSuchPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (BadPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
    return ret;
}

4、RSA解密

/**
* RSA 解密
* @param data 要解密的數(shù)據(jù)
* @param key 可以是 PublicKey,也可以是PrivateKey
* @return
*/
public static byte[] rsaDecrypt(byte[] data ,Key key){
    byte[] ret = null;
    if (data != null
        && data.length>0
        && key!=null) {
      // 1、創(chuàng)建Cipher 使用RSA
      try {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        //設(shè)置Key
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
        ret = cipher.doFinal(data);
      } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (NoSuchPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (InvalidKeyException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (BadPaddingException e) {
        e.printStackTrace();
      } catch (IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
    return ret;
}

5、公鑰與私鑰的存儲

一對公鑰和私鑰創(chuàng)建好之后，我們需要存儲起來以后使用

//獲得公鑰 私鑰
PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
//編碼將PublicKey和PrivateKey對象轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組，該字節(jié)數(shù)組為公鑰、私鑰的實(shí)際數(shù)據(jù)
byte[] publicKeyEncoded = publicKey.getEncoded();
byte[] privateKeyEncoded = privateKey.getEncoded();
//將字節(jié)數(shù)組通過Base64編碼算法 編碼成可見的字符形式
String publickey = Base64.encodeToString(publicKeyEncoded, Base64.NO_WRAP);
String privatekey = Base64.encodeToString(privateKeyEncoded, Base64.NO_WRAP);
//進(jìn)行存儲操作
 。。。。

6、公鑰與私鑰的加載

通常 1、獲取密鑰對 2、獲取公鑰、私鑰 3、保存公鑰、私鑰，保存形式基本為字符串形式

那么在以后的使用中就需要獲取公鑰和私鑰來使用

需要知道：

6.1、KeyFactory可以來加載相應(yīng)的公鑰和私鑰
6.2、公鑰加載 使用 X509EncodedKeySpec(byte[])
6.3、私鑰加載 使用 PCKS8EncodedKeySpec(byte[])

//獲取公鑰
//str_publickey 為公鑰字符串形式數(shù)據(jù)（公鑰先編碼成byte[] 在 形成字符串）
//解碼
byte[] publicdecode = Base64.decode(new String(str_publickey), Base64.NO_WRAP);
//構(gòu)造X509EncodedKeySpec對象
X509EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicdecode);
//指定加密算法
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
//取得公鑰
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
//解碼
//獲取私鑰
//str_private 為私鑰字符串形式的數(shù)據(jù)
byte[] privatedecode = Base64.decode(new String(str_private), Base64.NO_WRAP);
//構(gòu)造X509EncodedKeySpec對象
PKCS8EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privatedecode);
//指定加密算法
keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
//取得私鑰
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);

PS：關(guān)于加密解密感興趣的朋友還可以參考本站在線工具：

MD5在線加密工具:
http://tools.jb51.net/password/CreateMD5Password

迅雷、快車、旋風(fēng)URL加密/解密工具:
http://tools.jb51.net/password/urlrethunder

在線散列/哈希算法加密工具:
http://tools.jb51.net/password/hash_encrypt

在線MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha

在線sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：
http://tools.jb51.net/password/sha_encode

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希望本文所述對大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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