RSA算法

1. 什么是RSA

RSA算法是现今使用最广泛的公钥密码算法，也是号称地球上最安全的加密算法。在了解RSA算法之前，先熟悉下几个术语 。根据密钥的使用方法，可以将密码分为对称密码和公钥密码 ：
对称密码：加密和解密使用同一种密钥的方式 
公钥密码：加密和解密使用不同的密码的方式，因此公钥密码通常也称为非对称密码。

1.1、一点历史

1976年以前，所有的加密方法都是同一种模式：

　　（1）甲方选择某一种加密规则，对信息进行加密；

　　（2）乙方使用同一种规则，对信息进行解密。

由于加密和解密使用同样规则（简称"密钥"），这被称为"对称加密算法"（Symmetric-key algorithm）。

这种加密模式有一个最大弱点：甲方必须把加密规则告诉乙方，否则无法解密。保存和传递密钥，就成了最头疼的问题。

1976年，两位美国计算机学家Whitfield Diffie 和 Martin Hellman，提出了一种崭新构思，可以在不直接传递密钥的情况下，完成解密。这被称为"Diffie-Hellman密钥交换算法"。这个算法启发了其他科学家。人们认识到，加密和解密可以使用不同的规则，只要这两种规则之间存在某种对应关系即可，这样就避免了直接传递密钥。

这种新的加密模式被称为"非对称加密算法"。

　　（1）乙方生成两把密钥（公钥和私钥）。公钥是公开的，任何人都可以获得，私钥则是保密的。

　　（2）甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。

　　（3）乙方得到加密后的信息，用私钥解密。

如果公钥加密的信息只有私钥解得开，那么只要私钥不泄漏，通信就是安全的。

1977年，三位数学家Rivest、Shamir 和 Adleman 设计了一种算法，可以实现非对称加密。这种算法用他们三个人的名字命名，叫做RSA算法。从那时直到现在，RSA算法一直是最广为使用的"非对称加密算法"。毫不夸张地说，只要有计算机网络的地方，就有RSA算法。

这种算法非常可靠，密钥越长，它就越难破解。根据已经披露的文献，目前被破解的最长RSA密钥是768个二进制位。也就是说，长度超过768位的密钥，还无法破解（至少没人公开宣布）。因此可以认为，1024位的RSA密钥基本安全，2048位的密钥极其安全。

1.2.公开密钥加密

公开密钥加密(public-key cryptography),也成为非对称加密，是密码学的一种算法，他需要两个密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥，一个用作加密的时候，另一个则用作解密。

• 明文：需要加密的内容，成为明文。
• 密文：使用密钥把明文加密后的内容。只能用相应的另一个密钥才能解密得到原来的明文。甚至连最初用来加密的密钥也不能用作解密。

2.对称加密&&非对称加密

• 对称加密：加密和解密都是用同一个密钥的算法，称作对称加密。
• 
• 非对称加密：加密和解密需要不同的密钥。
• 

因为公钥加密的信息只用私钥才能解的开，所以只要私钥不泄露，通信就是安全的。

3.RSA算法

package Demo;

import javax.crypto.*;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Scanner;


/**
*RSA算法
*
*/
public class RSAUtils {

    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        System.out.println("请输入要加密的内容和密码");
        System.out.println("请输入要加密的密码");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String content = scanner.next();
        String password = scanner.next();

        // String content = "我是shoneworn";
        // String password = "12345678";
        // 加密
        System.out.println("加密前：" + content);
        byte[] encode = encrypt(content, password);

        //传输过程,不转成16进制的字符串，就等着程序崩溃掉吧
        String code = parseByte2HexStr(encode);
        System.out.println("密文字符串：" + code);
        byte[] decode = parseHexStr2Byte(code);
        // 解密
        byte[] decryptResult = decrypt(decode, password);
        System.out.println("解密后：" + new String(decryptResult, "UTF-8")); //不转码会乱码

    }

    /**
     * 加密
     *
     * @param content
     *            需要加密的内容
     * @param password
     *            加密密码
     * @return
     */
    public static byte[] encrypt(String content, String password) {
        try {
            KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化
            byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
            return result; // 加密
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 解密
     *
     * @param content
     *            待解密内容
     * @param password
     *            解密密钥
     * @return
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {
        try {
            KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
            kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));
            SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
            byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化
            byte[] result = cipher.doFinal(content);
            return result; // 加密
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    /**
     * 将二进制转换成16进制
     *
     * @param buf
     * @return
     */
    public static String parseByte2HexStr(byte buf[]) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < buf.length; i++) {
            String hex = Integer.toHexString(buf[i] & 0xFF);
            if (hex.length() == 1) {
                hex = '0' + hex;
            }
            sb.append(hex.toUpperCase());
        }
        return sb.toString();
    }
    /**
     * 将16进制转换为二进制
     *
     * @param hexStr
     * @return
     */
    public static byte[] parseHexStr2Byte(String hexStr) {
        if (hexStr.length() < 1)
            return null;
        byte[] result = new byte[hexStr.length() / 2];
        for (int i = 0; i < hexStr.length() / 2; i++) {
            int high = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16);
            int low = Integer.parseInt(hexStr.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16);
            result[i] = (byte) (high * 16 + low);
        }
        return result;
    }
    /**
     * 加密
     *
     * @param content
     *            需要加密的内容
     * @param password
     *            加密密码
     * @return
     */
    public static byte[] encrypt2(String content, String password) {
        try {
            SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(password.getBytes(), "AES");
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/NoPadding");
            byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化
            byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
            return result; // 加密
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvalidKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}