关

搜索

Java

Java RSA研究

作者 Laoer
2009年3月23日 4 分钟阅读
0

前几天我做了PHP RSA的测试，想想Java来做RSA应该更简单，就在网上搜了一下Java RSA，发现资料是有一些，但却不是很完整，也不是很严谨，都是转来转去，看来还是自己要测试一下，两个文件RSAUtil.java和EncryptException.java，注意，JDK里没有RSA的provider，所以我们要用第三方的provider，在http://www.bouncycastle.org/下载最新的包，加入工程。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
 
public class RSAUtil {
 
    /**
     * 　　* 生成密钥对
     * 　　* @return KeyPair
     * 　　* @throws EncryptException
     */
    public static KeyPair generateKeyPair() throws EncryptException {
        try {
            KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",
                    new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
            final int KEY_SIZE = 1024;//没什么好说的了，这个值关系到块加密的大小，可以更改，但是不要太大，否则效率会低
            keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
            KeyPair keyPair = keyPairGen.genKeyPair();
            return keyPair;
        } catch (Exception e) {
            throw new EncryptException(e.getMessage());
        }
    }
 
    /**
     * 　　* 生成公钥
     * 　　* @param modulus
     * 　　* @param publicExponent
     * 　　* @return RSAPublicKey
     * 　　* @throws EncryptException
     */
    public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws EncryptException {
        KeyFactory keyFac = null;
        try {
            keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
            throw new EncryptException(ex.getMessage());
        }
 
        RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(publicExponent));
        try {
            return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);
        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
            throw new EncryptException(ex.getMessage());
        }
    }
 
    /**
     * 　　* 生成私钥
     * 　　* @param modulus
     * 　　* @param privateExponent
     * 　　* @return RSAPrivateKey
     * 　　* @throws EncryptException
     */
    public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws EncryptException {
        KeyFactory keyFac = null;
        try {
            keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
            throw new EncryptException(ex.getMessage());
        }
 
        RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(privateExponent));
        try {
            return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);
        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
            throw new EncryptException(ex.getMessage());
        }
    }
 
    /**
     * 　　* 加密
     * 　　* @param key 加密的密钥
     * 　　* @param data 待加密的明文数据
     * 　　* @return 加密后的数据
     * 　　* @throws EncryptException
     */
    public static byte[] encrypt(Key key, byte[] data) throws EncryptException {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
            int blockSize = cipher.getBlockSize();//获得加密块大小，如：加密前数据为128个byte，而key_size=1024 加密块大小为127 byte,加密后为128个byte;因此共有2个加密块，第一个127 byte第二个为1个byte
            int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);//获得加密块加密后块大小
            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);
//这里面doUpdate方法不可用，查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到ByteArrayOutputStream中，而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密，可是到了此时加密块大小很可能已经超出了OutputSize所以只好用dofinal方法。
 
                i++;
            }
            return raw;
        } catch (Exception e) {
            throw new EncryptException(e.getMessage());
        }
    }
 
 
 
    /**
     * 　　* 解密
     * 　　* @param key 解密的密钥
     * 　　* @param raw 已经加密的数据
     * 　　* @return 解密后的明文
     * 　　* @throws EncryptException
     */
    public static byte[] decrypt(Key key, byte[] raw) throws EncryptException {
        try {
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
            cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, key);
            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 EncryptException(e.getMessage());
        }
    }
 
    public static String byte2hex(byte[] b) {
        String hs = "";
        String stmp = "";
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            stmp = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
            if (stmp.length() == 1) {
                hs += "0" + stmp;
            } else {
                hs += stmp;
            }
        }
        //return hs;
        return hs.toUpperCase();
    }
 
 
    public static byte[] hex2byte(String hex) throws IllegalArgumentException {
        if (hex.length() % 2 != 0) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        char[] arr = hex.toCharArray();
        byte[] b = new byte[hex.length() / 2];
        for (int i = 0, j = 0, l = hex.length(); i < l; i++, j++) {
            String swap = "" + arr[i++] + arr[i];
            int byteint = Integer.parseInt(swap, 16) & 0xFF;
            b[j] = new Integer(byteint).byteValue();
        }
        return b;
    }
 
    /**
     * 　　*
     * 　　* @param args
     * 　　* @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
 
        byte[] orgData = "test".getBytes();
        KeyPair keyPair = RSAUtil.generateKeyPair();
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
 
        byte[] pubModBytes = pubKey.getModulus().toByteArray();
        System.out.println("PubKey Modulus:"+new BigInteger(pubModBytes).toString(16));
        byte[] pubPubExpBytes = pubKey.getPublicExponent().toByteArray();
        System.out.println("publicExponent:"+new BigInteger(pubPubExpBytes).toString(16));
        byte[] priModBytes = priKey.getModulus().toByteArray();
        byte[] priPriExpBytes = priKey.getPrivateExponent().toByteArray();
        RSAPublicKey recoveryPubKey = RSAUtil.generateRSAPublicKey(pubModBytes, pubPubExpBytes);
        RSAPrivateKey recoveryPriKey = RSAUtil.generateRSAPrivateKey(priModBytes, priPriExpBytes);
 
        byte[] raw = RSAUtil.encrypt(priKey, orgData);
        System.out.println("Encrypt:"+byte2hex(raw));
        byte[] data = RSAUtil.decrypt(recoveryPubKey, raw);
        System.out.println("Decrypt:"+new String(data));
 
    }
 
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

public class EncryptException extends Exception {
 
    public EncryptException() {
        super();
    }
 
    public EncryptException(String message) {
        super(message);
    }
 
    public EncryptException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
 
    public EncryptException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
 
}

我们看一下运行结果：

1
2
3
4

PubKey Modulus:a907de8b5789b1df66c8a4ea90f99c9b00bbad520d487a7e218cd1ee2a1cafcaff2dd03a70cc61d8ccdfe0557b9132dd163a5a6c287d94790fc8b573a154ba0cd799e2cc73fc44c03083274760664125cafc33c647c44df300968665b6dbc9e553c59f8180de0ded3ae2163aab499c1ec0688ed7468fb816cdf05db501cbba19
publicExponent:10001
Encrypt:71521BBA91D871AAA8FF99D7E9D6E44DAE6218FAFDC07CE7C34ABACC1357854BF8F5D94F17FD106346B0916CC81A85B7031F9421810F1E5A568EE408E6DFDB219201CB1DE2AF259A516F3B930130D6AD4FFCB26072EB2BD9CFC11CA727B181A640311BC3023B2D1E54EBC52454C669389C24D0F7AD316B0B24257D53384E1446
Decrypt:test

使用已有的Modulus加密的话

1
2
3
4
5
6
7
8

String modulus = "D192471B8699640F931FE6F4FACC3E990B894F894CEA5BEE0DCBD7A4B76752F7345CF9B5F1271001B724F7A0ABF0A6E911E309536F4BE4749E92DCC531B8E36B95969D206649C9DD2371B413A8DFD9B92569660B1499A5CD310B86A8FDE24988E456897A416D2E7B0B649F0714F322C57EF92563B21A448D1072FF3806C34C75";
byte[] b_modulus = new BigInteger(modulus,16).toByteArray();
String publicExponent = "10001";
byte[] b_publicExponent = new BigInteger(publicExponent,16).toByteArray();
String text = "test";
RSAPublicKey recoveryPubKey = RSAUtil.generateRSAPublicKey(b_modulus, b_publicExponent);        
byte[] ss = RSAUtil.encrypt(recoveryPubKey,text.getBytes());
System.out.println(byte2hex(ss));

标签：

作者

Laoer

1999年开始做互联网，做过开发、技术管理，也创过几次业。 现在依然在一线做产品、写代码、折腾AI。 关注AI如何重新改变软件、公司和人的工作方式。 公众号：Laoer杂谈。

关注我
其他文章
暂无评论！成为第一个。

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

这个站点使用 Akismet 来减少垃圾评论。了解你的评论数据如何被处理。