RSA加密算法的簡單案例
RSA加密算法是目前最有影響力的公鑰加密算法，它可以抵抗到目前爲止已知的絕大多數密碼攻擊。javascript
Java培訓html
關於RSA加密算法有哪些應用呢前端
?java
如下舉一個數據庫身份驗證的案例。git
在使用數據集進行身份認證時，密碼存在數據庫中，認證時用戶輸入的密碼與數據庫中密碼相同則認證經過，若數據庫被破解了則對系統形成威脅，怎樣保證系統安全呢?這裏就能夠應用RSA加密算法，對權限加密。web
思路：ajax
就是在url中傳用戶名密碼時，先把用戶名進行翻轉，而後再進行加密，如輸入的密碼爲12，實際後臺進行加密的值爲21，再與數據庫進行驗證，這樣就能夠避免數據庫被破解查看到的是21的加密碼，登錄系統時以21是沒法登錄成功的。算法
以報表軟件FineReport爲例，這是一個能讀取各種數據庫的報表軟件，分客戶端和前端展現。數據庫
實現方案：json
一、把RSA加密使用的第三方包，放到工程web-inf/lib文件夾下便可。
二、調用js文件
RSA文件夾爲前端js加密時須要調用js文件，所以須要將Barrett.js、BigInt.js、RSA.js放到工程目錄下如：WebReport/js，新建js文件夾放入js文件。
三、定義RSA加密類
定義RSAUtil.java類文件，先運行類中generateKeyPair()方法，會在服務器D盤中生成一個隨機的RSAKey.txt文件，保存公鑰和密鑰，每訪問一次這個方法會刷新一次txt文件。
package com.fr.privilege;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import javax.crypto.Cipher;
/**
* RSA 工具類。提供加密，解密，生成密鑰對等方法。
* 須要到http://www.bouncycastle.org下載bcprov-jdk14-123.jar。
*
*/
public class RSAUtil {
/**
* * 生成密鑰對 *
*
* @return KeyPair *
* @throws EncryptException
*/
public static KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
try {
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
final int KEY_SIZE = 1024;// 沒什麼好說的了，這個值關係到塊加密的大小，能夠更改，可是不要太大，不然效率會低
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
saveKeyPair(keyPair);
return keyPair;
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
public static KeyPair getKeyPair() throws Exception {
FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/RSAKey.txt");
ObjectInputStream oos = new ObjectInputStream(fis);
KeyPair kp = (KeyPair) oos.readObject();
oos.close();
fis.close();
return kp;
}
public static void saveKeyPair(KeyPair kp) throws Exception {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/RSAKey.txt");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
// 生成密鑰
oos.writeObject(kp);
oos.close();
fos.close();
}
/**
* * 生成公鑰 *
*
* @param modulus *
* @param publicExponent *
* @return RSAPublicKey *
* @throws Exception
*/
public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus,
byte[] publicExponent) throws Exception {
KeyFactory keyFac = null;
try {
keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(
modulus), new BigInteger(publicExponent));
try {
return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* * 生成私鑰 *
*
* @param modulus *
* @param privateExponent *
* @return RSAPrivateKey *
* @throws Exception
*/
public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus,
byte[] privateExponent) throws Exception {
KeyFactory keyFac = null;
try {
keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(
modulus), new BigInteger(privateExponent));
try {
return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
throw new Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* * 加密 *
*
* @param key
* 加密的密鑰 *
* @param data
* 待加密的明文數據 *
* @return 加密後的數據 *
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(PublicKey pk, byte[] data) throws Exception {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pk);
int blockSize = cipher.getBlockSize();// 得到加密塊大小，如：加密前數據爲128個byte，而key_size=1024
// 加密塊大小爲127
// byte,加密後爲128個byte;所以共有2個加密塊，第一個127
// byte第二個爲1個byte
int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);// 得到加密塊加密後塊大小
int leavedSize = data.length % blockSize;
int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1
: data.length / blockSize;
byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];
int i = 0;
while (data.length - i * blockSize > 0) {
if (data.length - i * blockSize > blockSize)
cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i
* outputSize);
else
cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i
* blockSize, raw, i * outputSize);
// 這裏面doUpdate方法不可用，查看源代碼後發現每次doUpdate後並無什麼實際動做除了把byte[]放到
// ByteArrayOutputStream中，而最後doFinal的時候纔將全部的byte[]進行加密，但是到了此時加密塊大小極可能已經超出了
// OutputSize因此只好用dofinal方法。
i++;
}
return raw;
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* * 解密 *
*
* @param key
* 解密的密鑰 *
* @param raw
* 已經加密的數據 *
* @return 解密後的明文 *
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(PrivateKey pk, byte[] raw) throws Exception {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",
new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, pk);
int blockSize = cipher.getBlockSize();
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);
int j = 0;
while (raw.length - j * blockSize > 0) {
bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));
j++;
}
return bout.toByteArray();
} catch (Exception e) {
throw new Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* * *
*
* @param args *
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
RSAPublicKey rsap = (RSAPublicKey) RSAUtil.generateKeyPair()
.getPublic();
String test = "hello world";
byte[] en_test = encrypt(getKeyPair().getPublic(), test.getBytes());
System.out.println("123:" + new String(en_test));
byte[] de_test = decrypt(getKeyPair().getPrivate(), en_test);
System.out.println(new String(de_test));
}
}
四、定義密碼驗證類
定義TestPasswordValidatorRSA.java密碼驗證類
定義一個類，命名爲TestPasswordValidatorRSA.java，擴展於AbstractPasswordValidator，重寫其中密碼驗證方法encodePassword，先把輸入的密碼進行翻轉，而後再進行加密，返回密碼進行驗證，具體代碼以下
package com.fr.privilege;
import com.fr.privilege.providers.dao.AbstractPasswordValidator;
public class TestPasswordValidatorRSA extends AbstractPasswordValidator{
//@Override
public String encodePassword( String clinetPassword) {
try {
//對密碼進行翻轉如輸入ab翻轉後爲ba
StringBuffer sb = new StringBuffer();
sb.append(new String(clinetPassword));
String bb = sb.reverse().toString();
//進行加密
byte[] en_test = RSAUtil.encrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPublic(),bb.getBytes());
//進行解密，若是數據庫裏面保存的是加密碼，則此處不須要進行解密
byte[] de_test = RSAUtil.decrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPrivate(),en_test);
//返回加密密碼
clinetPassword=new String(de_test);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return clinetPassword; //即獲取加密密碼再與數據庫密碼匹配。
}
@Override
public boolean validatePassword(String arg0, String arg1) {
// TODO Auto-generated method stub
return false;
}
}
五、編譯類文件
首先編譯RSAUtil.java類文件在服務器的D盤生成RSAKey.txt文件，再編譯TestPasswordValidatorRSA.java類，把編譯後的class文件放到項目工程web-inf/classes/com/fr/privilege文件夾中。
六、登錄Login.jsp頁面設置
客戶端請求到登陸頁面，隨機生成一字符串，此隨機字符串做爲密鑰加密密碼，以下代碼：
<%@page contentType="text/html" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@page import="com.fr.privilege.providers.dao.RSAUtil"%>
<%!public String Testmo() {
String module = "";
try {
java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil
.getKeyPair().getPublic();
module = rsap.getModulus().toString(16);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return module;
}%>
<%!public String Testem() {
String empoent = "";
try {
java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil
.getKeyPair().getPublic();
empoent = rsap.getPublicExponent().toString(16);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return empoent;
}%>
<html>
<head>
<script type="text/javascript"
src="ReportServer?op=emb&resource=finereport.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/RSA.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/BigInt.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/Barrett.js"></script>
<script type="text/javascript">
function bodyRSA()
{
setMaxDigits(130);
var a = "<%=Testmo()%>";
var b = "<%=Testem()%>";
key = new RSAKeyPair(b,"",a);
}
function doSubmit() {
bodyRSA();
var username = FR.cjkEncode(document.getElementById("username").value); //獲取輸入的用戶名
var password = FR.cjkEncode(document.getElementById("password").value); //獲取輸入的參數
$.ajax({
url : "ReportServer?op=auth_login&fr_username=" + username + "&fr_password=" + password, //將用戶名和密碼發送到報表認證地址op=auth_login
data : {__redirect__ : 'false'},
complete : function(res) {
var jo = FR.jsonDecode(res.responseText);
if(jo.url) {
window.location=jo.url+ "&_=" + new Date().getTime(); //認證成功跳轉頁面，由於ajax不支持重定向全部須要跳轉的設置
}
else{
alert("用戶名密碼錯誤!") //認證失敗
}
}
})
}
</script>
</head>
<body>
<p>
請登陸
</p>
<form name="login" method="POST">
<p>
用戶名:
<input id="username" type="text" />
</p>
<p>
密 碼:
<input id="password" type="password" />
</p>
<input type="button" value="登陸" onclick="doSubmit()" />
</form>
</body>
</html>
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