RSA加密算法实现 Java版

什么是RSA加密算法？

RSA加密算法是一种非对称加密算法,其玩法打破了以往所有加密算法的规则.在RSA出现之前,所有的加密方法都是同一种模式:加密解密的规则使用同一种方式.这种长达几个世纪的加密方案有一个致命的缺陷.在传递加密信息时,必须让对方拿到解密的规则才能正常解密.由于加密解密的规则一致,所以保存和传递"密钥"，就成了最头疼的问题。

• 使用公钥加密的数据,利用私钥进行解密
• 使用私钥加密的数据,利用公钥进行解密

RSA加密使用了"一对"密钥.分别是公钥和私钥,这个公钥和私钥其实就是一组数字!其二进制位长度可以是1024位或者2048位.长度越长其加密强度越大,目前为止公之于众的能破解的最大长度为768位密钥,只要高于768位,相对就比较安全.所以目前为止,这种加密算法一直被广泛使用.

如何使用？

生成RSA非对称密钥对 SK&PK

/**
     /**
     * 生成RSA密钥对
     *
     * @return Keys.Rsa
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     */
    public static Keys.Rsa genKey() throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        keyPairGen.initialize(1024, new SecureRandom());
        KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        String publicKeyString = Tools.encodeToString(publicKey.getEncoded());
        String privateKeyString = Tools.encodeToString((privateKey.getEncoded()));
        Keys.Rsa rsa = new Keys().new Rsa(publicKeyString, privateKeyString);
        return rsa;
    }

RSA 公钥加密

/**
     /**
     * RSA 公钥加密
     *
     * @param str
     * @param publicKey
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String str, String publicKey) throws Exception {
        //base64编码的公钥
        byte[] keyBytes = Tools.decode(publicKey);
        KeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM).generatePublic(keySpec);
        //RSA加密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
        String outStr = Tools.encodeToString(cipher.doFinal(str.getBytes(Charsets.UTF_8)));
        return outStr;
    }

RSA 私钥解密

/**
     /**
     * RSA 私钥解密
     *
     * @param str
     * @param privateKey
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception {
        //base64编码的私钥
        byte[] keyBytes = Tools.decode(privateKey);
        KeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM).generatePrivate(keySpec);
        //RSA解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
        //64位解码加密后的字符串
        byte[] inputByte = Tools.decode(str.getBytes(Charsets.UTF_8));
        return new String(cipher.doFinal(inputByte));
    }

Test测试

import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.pnoker.common.bean.encryp.Keys;
import com.pnoker.common.utils.encryp.AesTools;
import com.pnoker.common.utils.encryp.RsaTools;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

/**
 * <p>Copyright(c) 2018. Pnoker All Rights Reserved.
 * <p>Author     : Pnoker
 * <p>Email      : pnokers@gmail.com
 * <p>Description: AES\RSA 加密算法测试
 */
@Slf4j
public class TestEncrypt {
	@Test
    public void aesTest() throws Exception {
        Keys.Aes aes = AesTools.genKey();
        log.info(" aes key : {}", JSON.toJSONString(aes));
        String str = "nihao@ks.pnoker.cn,nihao@ks.pnoker.cn";
        log.info("str : {}", str);
        String ens = AesTools.encrypt(str, aes.getPrivateKey());
        log.info("ens : {}", ens);
        String des = AesTools.decrypt(ens, aes.getPrivateKey());
        log.info("des : {}", des);
    }
    
    @Test
    public void rsaTest() throws Exception {
        Keys.Rsa rsa = RsaTools.genKey();
        log.info(" rsa key : {}", JSON.toJSONString(rsa));
        String str = "nihao@ks.pnoker.cn,nihao@ks.pnoker.cn";
        log.info("str : {}", str);
        String ens = RsaTools.encrypt(str, rsa.getPublicKey());
        log.info("ens : {}", ens);
        String des = RsaTools.decrypt(ens, rsa.getPrivateKey());
        log.info("des : {}", des);
    }
}

---

Base64工具类

import com.google.common.base.Charsets;

import java.util.Base64;

/**
 * <p>Copyright(c) 2018. Pnoker All Rights Reserved.
 * <p>Author     : Pnoker
 * <p>Email      : pnokers@gmail.com
 * <p>Description: 工具类
 */
public class Tools {
    /**
     * 将字符串进行Base64编码
     *
     * @param str
     * @return 返回字节流
     */
    public static byte[] encode(String str) {
        byte[] bytes = Base64.getEncoder().encode(str.getBytes(Charsets.UTF_8));
        return bytes;
    }

    /**
     * 将字节流进行Base64编码
     *
     * @param bytes
     * @return 返回字符串
     */
    public static String encodeToString(byte[] bytes) {
        String str = Base64.getEncoder().encodeToString(bytes);
        return str;
    }

    /**
     * 必须配合encode使用，用于encode编码之后解码
     *
     * @param str 字符串
     * @return 返回字节流
     */
    public static byte[] decode(String str) {
        byte[] bytes = Base64.getDecoder().decode(str);
        return bytes;
    }

    /**
     * 必须配合encode使用，用于encode编码之后解码
     *
     * @param input 字节流
     * @return 返回字节流
     */
    public static byte[] decode(byte[] input) {
        byte[] bytes = Base64.getDecoder().decode(input);
        return bytes;
    }
}

实体封装类

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

/**
 * <p>Copyright(c) 2018. Pnoker All Rights Reserved.
 * <p>Author     : Pnoker
 * <p>Email      : pnokers@gmail.com
 * <p>Description: AES & RSA 算法密钥实体类
 */
public class Keys {

    /**
     * RSA 密钥对
     */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    public class Rsa {
        private String publicKey;
        private String privateKey;
    }

    /**
     * Aes 密钥
     */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    public class Aes {
        private String privateKey;
    }
}

完整例子推荐

IOT应用实例下载 AES/RSA算法

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