RSA算法是种能同时用于加密和数字签名的算法，也是被研究得最广泛的公钥算法。而公钥私钥的加密解密也会使一些小伙伴疑惑，这里稍微简单说一下，再简单地实现一下。
首先，公钥加密私钥可以解密。其次，私钥加密公钥可以解密。再深一步来说，公钥负责加密，私钥负责解密。私钥负责签名，公钥负责验证。公钥就是给大家用的，私钥就是给自己用的，必须小心保存。举个栗子，A想向B发送一条加密的信息，使用B的公钥加密，这样只有拥有对应私钥的B才能解密，确保了信息没有被别人看到，其次A可以用自己的私钥加密一条信息发送给B，B用A的公钥验证，因为只有A拥有私钥所以能证明此信息是A所发的。（如果A是在借钱B经过公钥验证后就知道是本人而不是骗子了）
RSAUtils
首先定义一些全局用的常量变量。
public static final int ENCRYPT_MODE = Cipher.ENCRYPT_MODE;
public static final int DECRYPT_MODE = Cipher.DECRYPT_MODE;
public static final Charset UTF8 = Charset.forName("UTF-8");
private static final String ALGORITHM = "RSA";
private Cipher cipher;
其次是调用公钥私钥的方法。
private static Key getEncKey(String encKey){
PublicKey publicKey = null;
try {
X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(encKey.getBytes(UTF8)));
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeySpecException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return publicKey;
}
private static Key getDecKey(String decKey){
PrivateKey privateKey = null;
try {
PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(decKey.getBytes(UTF8)));
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeySpecException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return privateKey;
}
定义一下RSAUtils的init方法
public boolean init(int mode, String key){
//参数校验code
try {
cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
} catch (NoSuchAlgorithmException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e1) {
// TODO Auto-generated catch block
e1.printStackTrace();
}
Key secKey = null;
//靠mode判断是加密还是解密
if (mode == ENCRYPT_MODE) {
secKey = getEncKey(key);
}
else if (mode == DECRYPT_MODE) {
secKey = getDecKey(key);
}
if (secKey == null) {
return false;
}
try {
cipher.init(mode, secKey);
} catch (InvalidKeyException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
return false;
}
return true;
}
加解密的方法主体
public String encrypt(String text){
byte[] data = null;
try {
data = cipher.doFinal(text.getBytes(UTF8));
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return new String(Base64.getEncoder().encode(data), UTF8);
}
public String decrypt(String text){
byte[] data = null;
try {
data = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(text.getBytes(UTF8)));
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return new String(data, UTF8);
}
RSATest
测试代码
String password = "HelloWorld!";
RSAUtils rsaUtils = new RSAUtils();
String enckey = pubkey;//公钥
rsaUtils.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, enckey);
//得到密文
String cipherText = rsaUtils.encrypt(password);
System.out.println("cipherText: " + cipherText);
String deckey = prikey;//私钥
rsaUtils.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deckey);
//得到明文
String plaintext = rsaUtils.decrypt(cipherText);
System.out.println("plaintext: " + plaintext);
结果
cipherText: JF3tcjS2P552QJQQgu7mTTBS4NsW7pCZdbi3bKaDonyEqBXuRiM6Ctm4kSzw9fkb1dYciyOcS0I+KbS9sopGNTGjr9ExwB+/0OvNL9HPWlfG35NdQPK+0Vm4YD1oBrRap9EWGYyR6QC2vV4wesYOkXNn8gjosIew/4gSoMhL3E4=
plaintext: HelloWorld!
关于Base64
现在在Java 8中java.util包下面实现了Base64可以直接拿来用，本文用的也是java.util.Base64。Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节（38 = 46 = 24），然后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。举个栗子，11111111, 11111111, 11111111 转换后 00111111, 00111111, 00111111, 00111111 （二进制）三个字节的是原文，四个字节的是转换后的Base64编码，其前两位均为0。再匹配Base64编码表得到对应的编码。
索引 | 对应字符 | 索引 | 对应字符 | 索引 | 对应字符 | 索引 | 对应字符
----|------|----
0 | A | 17 | R | 34 | i | 51 | z
1 | B | 18 | S | 35 | j | 52 | 0
2 | C | 19 | T | 36 | k | 53 | 1
3 | D | 20 | U | 37 | l | 54 | 2
4 | E | 21 | V | 38 | m | 55 | 3
5 | F | 22 | W | 39 | n | 56 | 4
6 | G | 23 | X | 40 | o | 57 | 5
7 | H | 24 | Y | 41 | p | 58 | 6
8 | I | 25 | Z | 42 | q | 59 | 7
9 | J | 26 | a | 43 | r | 60 | 8
10 | K | 27 | b | 44 | s | 61 | 9
11 | L | 28 | c | 45 | t | 62 | +
12 | M | 29 | d | 46 | u | 63 | /
13 | N | 30 | e | 47 | v
14 | O | 31 | f | 48 | w
15 | P | 32 | g | 49 | x
16 | Q | 33 | h | 50 | y
二进制数据不可能每次都刚好平均地分为6位，这时候，就在数据末尾填充0，使二进制数据的长度成为24的倍数(6和8的最小公倍数)。末尾全部填充的就由"="表示。由于标准的Base64编码后可能出现字符+和/，这两个在URL中不能直接作为参数，这时候可以用UrlEncoder，可以把字符+和/分别变成-和_。
测试代码
String encoded = null;
try {
encoded = Base64.getEncoder().encodeToString("Hello World!!!".getBytes("UTF-8"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(encoded);
byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(encoded);
try {
System.out.println(new String(decoded, "UTF-8"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
encoded = Base64.getEncoder().encodeToString("He>lo?World!!!".getBytes("UTF-8"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(encoded);
String urlEncoded = null;
try {
urlEncoded = Base64.getUrlEncoder().encodeToString("He>lo?World!!!".getBytes("UTF-8"));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(urlEncoded);
结果
SGVsbG8gV29ybGQhISE=
Hello World!!!
SGU+bG8/V29ybGQhISE=
SGU-bG8_V29ybGQhISE=
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