RSA加密與解密(Java實現轉載)

時間 2019-11-06

標籤 rsa 加密解密 java 實現轉載欄目系統安全简体版

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本文做者：合肥工業大學管理學院錢洋 email：1563178220@qq.com 內容可能有不到之處，歡迎交流。java

未經本人容許禁止轉載。算法

RSA的應用
RSA是一種非對稱加密算法。如今，不少登錄表單的密碼的都採用RSA加密，例如京東中的登錄使用公鑰對密碼進行加密。apache

Base64編碼
apache.commons-codex包提供了許多編碼格式轉換，例如Base64。dom

如下爲Base64編碼表
使用apache.commons-codex進行Base64對字符串進行編碼與解碼的程序以下：函數

package com.qian.encoded;編碼

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;加密

public class Base64Coded {
   public static void main(String[] args) {
       String string = "qianyang123";
       //編碼
       String encode = encode(string.getBytes());
       System.out.println(string + "\t編碼後的字符串爲：" + encode);
       //解碼
       String decode = decode(encode.getBytes());
       System.out.println(encode + "\t字符串解碼後爲：" + decode);
   }
   //base64 解碼
public static String decode(byte[] bytes) {
return new String(Base64.decodeBase64(bytes));
}

//base64 編碼
public static String encode(byte[] bytes) {
return new String(Base64.encodeBase64(bytes));
}
}.net

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程序的輸出結果爲：code

qianyang123 編碼後的字符串爲：cWlhbnlhbmcxMjM=
cWlhbnlhbmcxMjM= 字符串解碼後爲：qianyang123對象

RSA加密與解密
使用RSA通常須要產生公鑰和私鑰，當採用公鑰加密時，使用私鑰解密；採用私鑰加密時，使用公鑰解密。如下爲Java程序：

package com.qian.encoded;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class RSAEncrypt {
   private static Map<Integer, String> keyMap = new HashMap<Integer, String>(); //用於封裝隨機產生的公鑰與私鑰
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       //生成公鑰和私鑰
       genKeyPair();
       //加密字符串
       String message = "df723820";
       System.out.println("隨機生成的公鑰爲:" + keyMap.get(0));
       System.out.println("隨機生成的私鑰爲:" + keyMap.get(1));
       String messageEn = encrypt(message,keyMap.get(0));
       System.out.println(message + "\t加密後的字符串爲:" + messageEn);
       String messageDe = decrypt(messageEn,keyMap.get(1));
       System.out.println("還原後的字符串爲:" + messageDe);
   }

   /**
   * 隨機生成密鑰對
   * @throws NoSuchAlgorithmException
   */
   public static void genKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
       // KeyPairGenerator類用於生成公鑰和私鑰對，基於RSA算法生成對象
       KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
       // 初始化密鑰對生成器，密鑰大小爲96-1024位
       keyPairGen.initialize(1024,new SecureRandom());
       // 生成一個密鑰對，保存在keyPair中
       KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
       RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate(); // 獲得私鑰
       RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic(); // 獲得公鑰
       String publicKeyString = new String(Base64.encodeBase64(publicKey.getEncoded()));
       // 獲得私鑰字符串
       String privateKeyString = new String(Base64.encodeBase64((privateKey.getEncoded())));
       // 將公鑰和私鑰保存到Map
       keyMap.put(0,publicKeyString); //0表示公鑰
       keyMap.put(1,privateKeyString); //1表示私鑰
   }
   /**
   * RSA公鑰加密
   *
   * @param str
   * 加密字符串
   * @param publicKey
   * 公鑰
   * @return 密文
   * @throws Exception
   * 加密過程當中的異常信息
   */
   public static String encrypt( String str, String publicKey ) throws Exception{
       //base64編碼的公鑰
       byte[] decoded = Base64.decodeBase64(publicKey);
       RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
       //RSA加密
       Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
       cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
       String outStr = Base64.encodeBase64String(cipher.doFinal(str.getBytes("UTF-8")));
       return outStr;
   }

   /**
   * RSA私鑰解密
   *
   * @param str
   * 加密字符串
   * @param privateKey
   * 私鑰
   * @return 銘文
   * @throws Exception
   * 解密過程當中的異常信息
   */
   public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception{
       //64位解碼加密後的字符串
       byte[] inputByte = Base64.decodeBase64(str.getBytes("UTF-8"));
       //base64編碼的私鑰
       byte[] decoded = Base64.decodeBase64(privateKey);
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
       //RSA解密
       Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
       cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
       String outStr = new String(cipher.doFinal(inputByte));
       return outStr;
   }

}

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在程序中，咱們首先利用genKeyPair()函數生成公鑰和私鑰並將其保存到Map集合中。而後，基於產生的公鑰對明文進行加密。針對已經已經加密的密文，咱們再次使用私鑰解密，獲得明文。
上述程序的輸出結果爲：

隨機生成的公鑰爲:MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCG77PYUAcCpANyUmsHJfuDIia9FcITsuu9lnfbE2BbEwd4SOxPBFTwEWTZ9/e+mtjP97KFEBohGkwy+VHE5KocypBv0O7YgEevwMgpvxyYY0v104CB/k0yjCFV7lc7FxY5VgEKrMiXTIkMr1ukCnWVvapvRCS6IFcsT/kkjPgfDQIDAQAB 隨機生成的私鑰爲:MIICdwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmEwggJdAgEAAoGBAIbvs9hQBwKkA3JSawcl+4MiJr0VwhOy672Wd9sTYFsTB3hI7E8EVPARZNn3976a2M/3soUQGiEaTDL5UcTkqhzKkG/Q7tiAR6/AyCm/HJhjS/XTgIH+TTKMIVXuVzsXFjlWAQqsyJdMiQyvW6QKdZW9qm9EJLogVyxP+SSM+B8NAgMBAAECgYEAhj0FH9dNghUE0MCpdS0WL/jTrRxuPQase6mrhyiZnUErF0EExf87OLE1MZr8voRx2UNEOBgyxmfREozyCfyqNg1OdGYEHSyuJ9wglkhq8GVYO8IzI29Mqej0MSprtsE0BPAKBHRU/DWP19ej5bv5ZnAhLs10K7uVEsuGwJJYcMECQQDibedUr7tnGfojyjFY0vCAaVwgS0vXfno7WQyAXUz0Fv8Uy1q9nyF0RrkeA8BOk7S4ljE77ufX0rr2qL7kHW8pAkEAmI718EnQCKKJUjrQUl4iG/lYoNwW2QnxTGZmESyFwkS95PTt8K4GVHpICqRNP1JJBNxVSEVts/eA4zrxPAoBRQJBAJxxEsOQJwq1B/5yVGXqWABgyyYE4AGjgRBAFkMaM3Dx8ouLdMZOi+6qbnwuW0/u/Y4LNzkRd13GWybQsBMrwwECQEULptmavpG55kaWIcS1n+BjSK59DcYrDs+SJK2vJdaXwA4IoEvmpyzCrypJ1EBNYIjXo61y5sSlxuqQua9/o7UCQGYdM3/mF/FEC3wxdfQq0Pw/Pwn8RQxg1natRfoTyzOJDfE/YUYGjIEe2pQtDI1s+IRCwrXOB0cySbpaSHCjr5U= df723820 加密後的字符串爲:HRMm2XsytNJjmnZgn+2pFZWyTn56tsp7/yII6jdo3Wb19uy8GFtFujMekcUWqwFsO9vbvUOyD21MgI85BOtD7tsHHlj5xdtPiFEHkY1qiWIHTPpxA+WICSlw9ZY4zY0IaoxhrMAb8c9ohsrbBbyGcmUSFFdZq8CuPfj99IDLLic= 還原後的字符串爲:df723820