RSA加密算法

RSA加密算法（Java实现）

注：本博客并非原创，参考 https://leanote.zzzmh.cn/blog/post/5d1c661416199b0683002dc8

之前在公司实习的时候，进行前后端数据交互，采用明文传输的方式显然不够安全，综合网上的资料选择了 RSA 这种非对称加密算法，也是时下应用最广泛的加密算法之一，这里主要做一个记录，代码主要参考上面那篇博客的，特此感谢。

RSA加密算法

RSA非对称加密算法，加密和解密需使用不同的密钥，这在一定程度上就加大了破解的难度，公钥放在前端进行数据加密，服务端收到密文再利用密钥进行解密。

RSA的安全性依赖于大数的因子分解，这本身在数学中就是一大难题，一般密钥长度为 1024 位已经极难破解了，下面附上一张百度百科的照片。

 这里只做一下简单的记录，以后有时间还需要好好研究研究。

代码实现

import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * Java RSA 加密工具类
 * 参考： https://blog.csdn.net/qy20115549/article/details/83105736
 */
public class Security {
    /**
     * 密钥长度 于原文长度对应 以及越长速度越慢
     */
    private final static int KEY_SIZE = 1024;
    /**
     * 用于封装随机产生的公钥与私钥
     */
    private static Map<Integer, String> keyMap = new HashMap<Integer, String>();
    /**
     * 随机生成密钥对
     */
    public static void genKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
        // KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对，基于RSA算法生成对象
        KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        // 初始化密钥对生成器
        keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
        // 生成一个密钥对，保存在keyPair中
        KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
        // 得到私钥
        RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
        // 得到公钥
        RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
        String publicKeyString = Base64.getEncoder().encodeToString(publicKey.getEncoded());
        // 得到私钥字符串
        String privateKeyString = Base64.getEncoder().encodeToString(privateKey.getEncoded());
        // 将公钥和私钥保存到Map
        //0表示公钥
        keyMap.put(0, publicKeyString);
        //1表示私钥
        keyMap.put(1, privateKeyString);
    }
    /**
     * RSA公钥加密
     *
     * @param str       加密字符串
     * @param publicKey 公钥
     * @return 密文
     * @throws Exception 加密过程中的异常信息
     */
    public static String encrypt(String str, String publicKey) throws Exception {
        //base64编码的公钥
        byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(publicKey);
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA加密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
        String outStr = Base64.getEncoder().encodeToString(cipher.doFinal(str.getBytes("UTF-8")));
        return outStr;
    }
    /**
     * RSA私钥解密
     *
     * @param str        加密字符串
     * @param privateKey 私钥
     * @return 明文
     * @throws Exception 解密过程中的异常信息
     */
    public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception {
        //64位解码加密后的字符串
        byte[] inputByte = Base64.getDecoder().decode(str);
        //base64编码的私钥
        byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(privateKey);
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
        String outStr = new String(cipher.doFinal(inputByte));
        return outStr;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        long temp = System.currentTimeMillis();
        //生成公钥和私钥
        genKeyPair();
        //加密字符串
        System.out.println("公钥:" + keyMap.get(0));
        System.out.println("私钥:" + keyMap.get(1));
        System.out.println("生成密钥消耗时间:" + (System.currentTimeMillis() - temp) / 1000.0 + "秒");
        String message = "czc123456";
        System.out.println("原文:" + message);
        temp = System.currentTimeMillis();
        String messageEn = encrypt(message, keyMap.get(0));
        System.out.println("密文:" + messageEn);
        System.out.println("加密消耗时间:" + (System.currentTimeMillis() - temp) / 1000.0 + "秒");
        temp = System.currentTimeMillis();
        String messageDe = decrypt(messageEn, keyMap.get(1));
        System.out.println("解密:" + messageDe);
        System.out.println("解密消耗时间:" + (System.currentTimeMillis() - temp) / 1000.0 + "秒");
    }
}

 程序输出：

 

 吾生也有涯，而知也无涯。