java加密算法(MD5withRSA)

本文介绍了如何使用Java实现RSA公钥私钥加密与MD5消息摘要结合的数字签名,确保网络数据的安全性和来源的不可否认性。通过生成RSA密钥对,使用私钥对数据进行MD5签名,接收方用公钥验证签名,从而验证数据的完整性和发送者的身份。

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一、前言:

  网络数据安全包括数据的本身的安全性、数据的完整性(防止篡改)、数据来源的不可否认性等要素。对数据采用加密算法加密可以保证数据本身的安全性,利用消息摘要可以保证数据的完整性,但是还有一点就是数据来源的不可否认性(也就是数据来自哪里接收者是清楚的,而且发送数据者不可抵赖)。


有些方案曾经使用消息认证码(MAC)来保证数据来源于合法的发送着,但是利用消息认证码会带来一个问题,就是通讯双方必须事先约定两者之间的通讯用共享密码。在我们的互联网如此庞大的今天,这显然是不合适的,而数字签名可以解决我们的这个问题。数字签名(通常的数字签名)的基础是公钥密码体系(例如:RSA)。发送者有独一无二的公钥和私钥,公钥是公开的,私钥秘密保留。发送者利用私钥对数据的消息摘要进行数字签名,接收者利用发送者的公钥来验证数字签名,其实就是把加密过程颠倒过来使用。由于发送者的私钥是独一无二的,而且是秘密的,因此当能够验证解开数字签名的数字摘要是正确的后,那么我们就可以肯定发送者的身份了,这就是数字签名的基本原理。

为什么要用消息摘要呢?原因是这样的,由于公钥加密算法加解密的速度较慢,对整个数据进行加密肯定是行不通的,而消息摘要有个好处就是短而且长度固定,就象数据的指纹一样,所以对摘要进行签名。


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二、数字签字的原理:

在数字签名应用中,首先由发送者身份生成它的私钥和公钥,然后由发送者通过私钥把数据加密后,并将加密后的数据发送给接收者;接收者把发送者加密过的数据通过发送者的共钥进行签名验证。


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三、例子说明:

现在我们就转入正题了。JAVA的数字签名类封装在Signature类(java.security.Signature)中。
接下来,我会编写三个功能(即三个Java类):
a、生成一对密钥,即私钥和公钥,对于密钥的保存可以使用对象流的方式进行保存和传送,也可以使用编码的方式保存;在这里基于方便,我是使用编码方式进行保存的;类名是:GenerateKeyPair.java

b、编写发送者的功能:首先通过私钥加密待输出数据Data,并输出Data和签名后的Data;类名是:SignatureData.java

c、编写接收者的功能:使用发送者的公钥来验证发送过来的加密Data,判断签名的合法性;类名是:VerifySignature.java


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四、生成一对密钥,即私钥和公钥,对于密钥的保存可以使用对象流的方式进行保存和传送,也可以使用编码的方式保存;在这里基于方便,我是使用编码方式进行保存的;类名是:GenerateKeyPair.java:

package com._21cn.cryptto;
import java.security.KeyPair;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;


public class GenerateKeyPair
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