RSA

RSA 介绍

RSA 算法是非对称密码算法中非常经典的一种算法，使用率非常高，一般用于数据加密和数字签名。

RSA 算法加密的过程是怎样的呢？首先由接收方实例化密钥对，然后将自己的公钥公布出去，这就相当于告诉发送方，如果你要给我发送数据，请使用该公钥对明文进行加密，当接收方收到用公钥加密过后的明文后，需要使用配套的私钥进行解密，又因为该私钥只有接收方自己才有，所以就算数据在传输的过程中被黑客截取，他也不可能将数据破译出来。

下面来看看 RSA 的数学原理

    RSA 加密 ： 密文 = 明文^E mod N   公钥（E，N）
    RSA 解密 ： 明文 = 密文^D mod N   私钥 (D, N)

    E, D, N 又怎么求呢？ 首先获得2 个素数，分别命名为 p, q
    
    1 . N = p * q
    2 . L = lcm(p-1, q-1)
    3 . E : gcd(E,L) = 1
    4 . D : E*D mod L = 1
    
    注： lcm 是求最小公倍数， gcd 是求最大公约数

从上述原理中可以看书，其实最关键的数据就是两个素数，P 和 Q，一旦 p ，q 被黑客获取到，那么就可以轻而易举的破解掉使用公钥加密后的数据。

RSA 算法中的密钥长度是非常长的，介于 512 - 65536 之间（JDK 中默认长度是1024），但是必须是64 的倍数。

RSA 的使用

1 . 生成密钥

public static Map<String, Object> initKey() throws Exception{
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        keyPairGenerator.initialize(1024);
        
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put(PUBLIC_KEY, rsaPublicKey);
        map.put(PRIVATE_KEY, rsaPrivateKey);
        
        return map;
        
    }

2 . 利用公钥进行加密

public static byte[] encryptRSA(byte[] data, RSAPublicKey key) throws Exception{
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] resultBytes = cipher.doFinal(data);
        return resultBytes;
    }

3 . 利用私钥解密

public static byte[] decryptRSA(byte[] src, RSAPrivateKey key) throws Exception{
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] plainBytes = cipher.doFinal(src);
        return plainBytes;
    }

4 . 测试

public class Client {

    public static final String DATA = "helloworld"; 
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        Map<String, Object> map = RSAUtil.initKey();
        RSAPrivateKey rsaPrivateKey = RSAUtil.getPrivateKey(map);
        RSAPublicKey rsaPublicKey = RSAUtil.getPublicKey(map);
        
        byte[] resultBytes = RSAUtil.encryptRSA(DATA.getBytes(), rsaPublicKey);
        
        System.out.println("RSA Encrypt : " + Helper.fromByteToHex(resultBytes));
        
        byte[] plainBytes = RSAUtil.decryptRSA(resultBytes, rsaPrivateKey);
        
        System.out.println("RES Plain : " + new String(plainBytes));
        
        
    }

}

5 . 结果

RSA Encrypt : 50005af95cc6d79f22c4baf9c289926ef2afb48c0c1760eecbe2bacc22e989349af66cea1f12be343629f8889a6d06679924df445e4c59012753529c7dffb563c783a2e45a20a8ca8ec0ee0fa74625cfce0a4f77cf4fea96c0d1c944ce2f4433aecc941fdd213f1186e8e71668e842acbc4c630a7befdbf20a901af2da1718e4
RSA Plain : helloworld