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如何在Java-web中使用RSA进行加密解密操作

这篇文章将为大家详细讲解有关如何在Java-web中使用RSA进行加密解密操作,文章内容质量较高,因此小编分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

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代码如下:

package com.jb.test;
 
import java.security.InvalidKeyException;
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 javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
 
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
 
public class RSAEntry {
 
 /**
 * @Title: main
 * @Description: RSA加密算法,解密算法
 * @param args
 * void
 * @throws NoSuchAlgorithmException 
 * @throws NoSuchPaddingException 
 * @throws InvalidKeyException 
 * @throws BadPaddingException 
 * @throws IllegalBlockSizeException 
 * 
 * @throws
 */
 public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
// Security.getProviders();//获取所有支持的加密算法
 //采用非对称加密解密算法
 //生成密钥实例
 KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
 SecureRandom random = new SecureRandom();
 random.setSeed(System.currentTimeMillis());//设置随机种子
 keygen.initialize(512, random);//设置密钥长度,应为64的整数倍
 //生成密钥公钥对
 KeyPair keyPair = keygen.generateKeyPair();
 //获取公钥
 PublicKey pubkey = keyPair.getPublic();
 //获取私钥
 PrivateKey prikey = keyPair.getPrivate();
 //测试数据
 String data = "测试数据";
 //使用公钥进行加密
 //构建加密解密类
 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubkey);//设置为加密模式
 byte[] jmdata = cipher.doFinal(data.getBytes());
 //打印加密后数据
 System.out.println(new String(Hex.encodeHex(jmdata)));
 //改为解密模式进行解密
 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, prikey);//会用私钥解密
 jmdata = cipher.doFinal(jmdata);
 System.out.println(new String(jmdata));
 
 }
}

在web应用中,我们可以通过js进行前端加密,java进行后台解密,已达到我们的目的。这里需要注意的是,要想实现正确的加密解密算法,需要使用bcprov-ext-jdk15on-147.jar。

首先创建系统的密钥提供者:

package com.jb.test;
 
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
 
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.rsa.BCRSAPublicKey;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
 
/**
 * RSA初始化类
 * @author nmm
 * 结合前台的js使用的话,主要需要指定密钥提供者,即引入bcprov-ext-jdk15on-147.jar并使用其中的提供者
 */
public class RsaInitUtil {
 
 private static KeyPair keyPair;
 
 private static RsaInitUtil util;
 
 private RsaInitUtil(){
 try {
 if(keyPair == null) {
 //如果想要能够解密js的加密文件,使用此提供者是必须的
 KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());
 SecureRandom random = new SecureRandom();
 random.setSeed(System.currentTimeMillis());
 keygen.initialize(512, random);//设置512位长度
 keyPair = keygen.generateKeyPair();
 }
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 
 public static RsaInitUtil getInstance(){
 synchronized ("rsa") {
 if(util == null) {
 util = new RsaInitUtil();
 }
 }
 return util;
 }
 
 /**
 * 
 * 功能说明:[获取公钥]
 * @return
 * 创建者:Nmm, Aug 19, 2013
 */
 public PublicKey getPublicKey(){
 return keyPair.getPublic();
 }
 
 public PrivateKey getPrivateKey(){
 return keyPair.getPrivate();
 }
 
 /**
 * 
 * 功能说明:[获取公钥字符串]
 * @return
 * 创建者:Nmm, Aug 19, 2013
 */
 public String getPublicKeyStr(){
 //根据我们的提供者,这里获取的是该类型公钥
 BCRSAPublicKey pk = (BCRSAPublicKey) getPublicKey();
 String str = new String(Hex.encodeHex(pk.getModulus().toByteArray()));
 System.out.println(str);
 //获取入口10001一般都为这个
 String ss = new String(Hex.encodeHex(pk.getPublicExponent().toByteArray()));
 //获取转换字符串
 System.out.println(b2Hex(pk.getModulus().toByteArray()));
 return ss + str;
 }
 /**
 * 
 * 功能说明:[手动转换]
 * @param byteArray
 * @return
 * 创建者:Nmm, Aug 19, 2013
 */
 private String b2Hex(byte[] byteArray) {
 StringBuilder sb = new StringBuilder();
 for(int i = 0; i < byteArray.length; i++ ) {
 int zhz = byteArray[i];
 if(zhz < 0) {
 zhz += 256;
 }
 if(zhz < 16) {
 sb.append("0");
 }
 sb.append(Integer.toHexString(zhz));
 }
 return sb.toString();
 }
}

前台引入RSA.js,BigInt.js和Barrett.js并采用如下方法加密:

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@page import="com.jb.test.RsaInitUtil"%>
<%
 
 RsaInitUtil rsa = RsaInitUtil.getInstance();
 String my = rsa.getPublicKeyStr();
 String exp = my.substring(0,6);
 String mou = my.substring(6);
%>


 
 RSA测试
 
 
 
 
 
 
 


 
 var m = '<%=mou%>';
 var e = '<%=exp%>';
 
 var key = '';
 setMaxDigits(128);
 alert(e);
 key = new RSAKeyPair(e,'',m);
 var res = encryptedString(key,encodeURIComponent('测试数据'));
 
 window.location.href = 'rsaDecTry.do?res=' + res;
 

后台解密算法为:

package com.jb.test;
 
import java.net.URLDecoder;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
 
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
 
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
 
/**
 * Rsa加密的控制层
 * @author nmm
 *
 */
@Controller("rsaController")
public class RsaController {
 
 private RsaInitUtil rsaUtil = RsaInitUtil.getInstance();
 
 /**
 * 
 * 功能说明:[解密方法]
 * @param res
 * 创建者:Nmm, Aug 19, 2013
 * @throws NoSuchPaddingException 
 * @throws NoSuchAlgorithmException 
 */
 @RequestMapping("rsaDecTry.do")
 public void decodeTry(String res) throws Exception {
 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",new BouncyCastleProvider());//必须指定此提供者
 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, rsaUtil.getPrivateKey());
 System.out.println(res);
 byte[] buff = cipher.doFinal(Hex.decodeHex(res.toCharArray()));
 //将字符串转为字符
 StringBuilder sb = new StringBuilder(new String(buff,"UTF-8"));
 //解密后的内容是倒叙的
 sb.reverse();
 //进行URL解密,主要是为了中文乱码问题
 String result = URLDecoder.decode(sb.toString(), "UTF-8");
 System.out.println(result);
 
 }
}

至此可完成,整个加密解密过程,下面大家可以把rsa相关的内容全部整合到一个工具类中,不用想这里处理。

下面为RSA加密解密工具类:

package com.jb.framework.filter;
 
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.net.URLDecoder;
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.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.util.Calendar;
 
import javax.crypto.Cipher;
 
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jcajce.provider.asymmetric.rsa.BCRSAPublicKey;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
 
/**
 * 
 * @Package: com.jb.framework.filter
 * @ClassName: RSAUtil
 * @Description: RSA加密工具类,这里我们是每次系统启动时声称一套公钥,私钥,因此不能将加密串存入数据库中,如果要这么做可以预先生成密钥队写入到文件中
 */ public class RSAUtil {    private RSAUtil(){}    public static final String keyPubFile = "rsaPubKey.bin";  public static final String keyPriFile = "rsaPriKey.bin";    private static RSAUtil rsa;  //密钥生成器  private PublicKey publicKey;  //密钥队  private PrivateKey privateKey;       public static RSAUtil getInstance(){  synchronized ("rsa") {  if(rsa == null) {  rsa = new RSAUtil();  rsa.init();  }  }  return rsa;  }  /**  *   * @Title: init  * @Description: 初始化方法  * void  * @throws  */  private void init() {  //构建RSA算法  try {  KeyPairGenerator kengen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",new BouncyCastleProvider());  //构建随机种子  SecureRandom random = new SecureRandom();  random.setSeed(Calendar.getInstance().getTimeInMillis());  kengen.initialize(512, random);//采用512位加密  KeyPair keyPair = kengen.generateKeyPair();  publicKey = keyPair.getPublic();  privateKey = keyPair.getPrivate();  } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  e.printStackTrace();  }  }  /**  *   * @Title: getPublicKey  * @Description: 获取公钥  * @return  * PublicKey  * @throws  */  public PublicKey getPublicKey(){  return this.publicKey;  }  /**  *   * @Title: getPrivateKey  * @Description: 获取私钥  * @return  * PrivateKey  * @throws  */  public PrivateKey getPrivateKey(){  return this.privateKey;  }  /**  *   * @Title: getPublicKeyStr  * @Description: 获取系统公钥字符串,前6位为exponentk,后面为modlus  * @return  * String  * @throws  */  public String getPublicKeyStr(){  BCRSAPublicKey pk = (BCRSAPublicKey) getPublicKey();  String pubStr = "";  pubStr += b2hex(pk.getPublicExponent().toByteArray());  pubStr += b2hex(pk.getModulus().toByteArray());  return pubStr;  }  /**  *   * @Title: entryText  * @Description: 使用默认公钥进行加密  * @param text  * @return  * String  * @throws  */  public String encryText(String text) {  return encryText(text,getPublicKey());  }  /**  *   * @Title: entryText  * @Description: 使用指定公钥进行加密,解决长字符串加密  * @param text  * @param publicKey2  * @return  * String  * @throws  */  public String encryText(String text, PublicKey pk) {  try {  Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",new BouncyCastleProvider());  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pk);  int block = cipher.getBlockSize();//获取最大加密块  int j = 0;  StringBuilder sb = new StringBuilder();  byte[] targetData = text.getBytes("UTF-8");  while (targetData.length - j*block > 0) {  byte[] jmdata = cipher.doFinal(targetData,j*block,Math.min(targetData.length - j*block, block));  sb.append(b2hex(jmdata));  j++;  }  return sb.toString();  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }  return null;  }  /**  *   * @Title: decryText  * @Description: 使用默认的私钥进行解密解密算法  * @param text  * @return  * String  * @throws  */  public String decryText(String text) {  return decryText(text,getPrivateKey());  }  /**  *   * @Title: decryText  * @Description: 指定私钥进行解密,增加对于大字符串的解密操作  * @param text  * @param privateKey2  * @return  * String  * @throws  */  public String decryText(String text, PrivateKey pk) {  try {  Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pk);  byte[] targetBuff = Hex.decodeHex(text.replace(" ", "").toCharArray());  int block = cipher.getBlockSize();  int j = 0;  StringBuilder sb = new StringBuilder();  while (targetBuff.length - j * block > 0) {  byte[] jmdata = cipher.doFinal(targetBuff,j*block,block);  sb.append(new String(jmdata,"UTF-8"));  j++;  }  return sb.toString();    } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }  return null;  }  /**  *   * @Title: decryTextByUrl  * @Description: 解密前台传递的加密串,为防止中文乱码,前台字符串最好使用encodeURIComponent方法进行url编码  * @param text  * @return  * String  * @throws  */  public String decryTextByUrl(String text) {  try {  Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());  cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPrivateKey());  byte[] targetBuff = Hex.decodeHex(text.replace(" ", "").toCharArray());  int block = cipher.getBlockSize();  int j = 0;  StringBuilder sb = new StringBuilder();  while (targetBuff.length - j * block > 0) {//处理大字符串的加密解密处理  byte[] jmdata = cipher.doFinal(targetBuff,j*block,block);  sb.append(new StringBuilder(new String(jmdata,"UTF-8")).reverse());  j++;  }  String res = URLDecoder.decode(sb.toString(), "UTF-8");  return res;    } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }  return null;  }  /**  *   * @Title: createPubKey  * @Description: 根据指定的幂和模式生成公钥  * @param exponent  * @param modules  * @return  * PublicKey  * @throws  */  public PublicKey createPubKey(byte[] exponent,byte[]modules) {  try {  KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());  RSAPublicKeySpec rsaKs = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modules),new BigInteger(exponent));  return keyFactory.generatePublic(rsaKs);    } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }    return null;  }  /**  *   * @Title: createPubKey  * @Description: 根据指定的幂和模式生成公钥  * @param exponent  * @param modules  * @return  * PublicKey  * @throws  */  public PrivateKey createPriKey(byte[] exponent,byte[]modules) {  try {  KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());  RSAPrivateKeySpec rsaKs = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modules),new BigInteger(exponent));  return keyFactory.generatePrivate(rsaKs);    } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }  return null;  }  /**  *   * @Title: saveKeyToFile  * @Description: 保存公钥和私钥到文件中  * void  * @throws  */  public void saveKeyToFile() {  PublicKey pk = getPublicKey();  PrivateKey prik = getPrivateKey();    String path = RSAUtil.class.getClassLoader().getResource("").getPath();  ObjectOutputStream outPub = null;  ObjectOutputStream outPri = null;  try {  System.out.println(path + keyPubFile);  outPub = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(path + keyPubFile));  outPri = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(path + keyPriFile));  outPub.writeObject(pk);  outPri.writeObject(prik);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }finally {  try {  outPub.close();  outPri.close();  } catch (IOException e) {  e.printStackTrace();  }    }  }  /**  *   * @Title: readKey  * @Description: 读取密钥  * @param isPub  * @return  * Object  * @throws  */  public Object readKey(boolean isPub) {  String path = RSAUtil.class.getClassLoader().getResource("").getPath();  ObjectInputStream in = null;  try {  if(isPub) {  path += keyPubFile;  in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(path));  PublicKey pk = (PublicKey) in.readObject();  return pk;  }else {  path += keyPriFile;  in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(path));  PrivateKey pk = (PrivateKey) in.readObject();  return pk;  }  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }finally {  try {  in.close();  } catch (IOException e) {  e.printStackTrace();  }  }  return null;  }      /**  *   * @Title: b2hex  * @Description: 将二进制转为16进制字符串  * @param buff  * @return  * String  * @throws  */  public String b2hex(byte[] buff) {  StringBuilder sb = new StringBuilder();  for(int i = 0; i < buff.length; i++) {  int z = buff[i];  if(z < 0) {  z+= 256;  }  if(z < 16) {  sb.append("0");  }  sb.append(Integer.toHexString(z));  }  return sb.toString();  } }

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