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  • Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA 及Base64加密总结

    (1)commons-codec包简介
    包含一些通用的编码解码算法。包括一些语音编码器，Hex,Base64.MD5

    一、md5.base64.commons-codec包

    commons-codec包可以从apache下载，最新版是1.3

    不可逆算法

    1.MD5

    <!---->String str = "abc";
    DigestUtils.md5Hex(str);

    附.net生成MD5的方法，生成内容跟java一致：

    <!---->String str = "abc";
    FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(str, "MD5");

     自己写的MD5算法：

    import java.security.MessageDigest;
    public class MD5Util {
    public final static String getMD5String(String s) {
    char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4',
    '5', '6', '7', '8', '9',
    'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
    try {
    byte[] btInput = s.getBytes();
    //获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象
    MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");
    //使用指定的字节更新摘要
    mdInst.update(btInput);
    //获得密文
    byte[] md = mdInst.digest();
    //把密文转换成十六进制的字符串形式
    int j = md.length;
    char str[] = new char[j * 2];
    int k = 0;
    for (int i = 0; i < j; i++) {
    byte byte0 = md[i];
    str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
    str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
    }
    return new String(str);
    }
    catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    return null;
    }
    }
    }

    2.SHA1

    <!---->String str = "abc";
    DigestUtils.shaHex(str);

    附.net生成SHA1的方式，生成内容跟java一致：

    <!---->String str = "abc";
    FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(str, "SHA1");

    可逆算法

    常规加密解密算法：BASE64

    加密

    <!---->String str= "abc"; // abc为要加密的字符串
    byte[] b = Base64.encodeBase64(str.getBytes(), true);
    System.out.println(new String(b));

    解密

    <!---->String str = "YWJj"; // YWJj为要解密的字符串
    byte[] b = Base64.decodeBase64(str.getBytes());
    System.out.println(new String(b));

    二、RSA加密

    RSA是可逆的，一个字符串可以经rsa加密后，经加密后的字符串传到对端如服务器上，再进行解密即可。前提是服务器知道解密的私钥，当然这个私钥最好不要再网络传输。RSA算法描述中需要以下几个变量:

    1、p和q 是不相等的，足够大的两个质数。 p和q是保密的

    2、n = p*q n是公开的

    3、f(n) = (p-1)*(q-1)

    4、e 是和f(n)互质的质数

    5、计算参数d 

    6、经过上面5步计算得到公钥KU=(e,n) 私钥KR=(d,n)

    下面两篇文章对此有清晰的描述:

    http://wenku.baidu.com/view/e53fbe36a32d7375a417801b.html

    http://bank.hexun.com/2009-06-24/118958531.html

    下面是java实现RSAUtil.java类:

    [java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. <span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:18px;">package org.rsa.util;  
    2.   
    3. import javax.crypto.Cipher;  
    4. import java.security.*;  
    5. import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;  
    6. import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;  
    7. import java.security.spec.InvalidKeySpecException;  
    8. import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;  
    9. import java.security.interfaces.RSAPublicKey;  
    10. import java.io.*;  
    11. import java.math.BigInteger;  
    12.   
    13. /** 
    14.  * RSA 工具类。提供加密，解密，生成密钥对等方法。 
    15.  * 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。 
    16.  * RSA加密原理概述   
    17.  * RSA的安全性依赖于大数的分解，公钥和私钥都是两个大素数（大于100的十进制位）的函数。   
    18.  * 据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积   
    19.  * ===================================================================   
    20.  * （该算法的安全性未得到理论的证明）   
    21.  * ===================================================================   
    22.  * 密钥的产生：   
    23.  * 1.选择两个大素数 p,q ,计算 n=p*q;   
    24.  * 2.随机选择加密密钥 e ,要求 e 和 (p-1)*(q-1)互质   
    25.  * 3.利用 Euclid 算法计算解密密钥 d , 使其满足 e*d = 1(mod(p-1)*(q-1)) (其中 n,d 也要互质)   
    26.  * 4:至此得出公钥为 (n,e) 私钥为 (n,d)   
    27.  * ===================================================================   
    28.  * 加解密方法：   
    29.  * 1.首先将要加密的信息 m(二进制表示) 分成等长的数据块 m1,m2,...,mi 块长 s(尽可能大) ,其中 2^s<n   
    30.  * 2:对应的密文是： ci = mi^e(mod n)   
    31.  * 3:解密时作如下计算： mi = ci^d(mod n)   
    32.  * ===================================================================   
    33.  * RSA速度   
    34.  * 由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论 是软件还是硬件实现。   
    35.  * 速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据 加密。  
    36.  *文件名：RSAUtil.java<br> 
    37.  *@author 董利伟<br> 
    38.  *版本:<br> 
    39.  *描述：<br> 
    40.  *创建时间:2008-9-23 下午09:58:16<br> 
    41.  *文件描述：<br> 
    42.  *修改者：<br> 
    43.  *修改日期：<br> 
    44.  *修改描述：<br> 
    45.  */  
    46. public class RSAUtil {  
    47.   
    48.     //密钥对  
    49.     private KeyPair keyPair = null;  
    50.       
    51.     /** 
    52.      * 初始化密钥对 
    53.      */  
    54.     public RSAUtil(){  
    55.         try {  
    56.             this.keyPair = this.generateKeyPair();  
    57.         } catch (Exception e) {  
    58.             e.printStackTrace();  
    59.         }  
    60.     }  
    61.       
    62.     /** 
    63.     * 生成密钥对 
    64.     * @return KeyPair 
    65.     * @throws Exception 
    66.     */  
    67.     private KeyPair generateKeyPair() throws Exception {  
    68.         try {  
    69.             KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
    70.             //这个值关系到块加密的大小，可以更改，但是不要太大，否则效率会低  
    71.             final int KEY_SIZE = 1024;  
    72.             keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());  
    73.             KeyPair keyPair = keyPairGen.genKeyPair();  
    74.             return keyPair;  
    75.         } catch (Exception e) {  
    76.             throw new Exception(e.getMessage());  
    77.         }  
    78.       
    79.     }  
    80.   
    81.     /** 
    82.     * 生成公钥 
    83.     * @param modulus 
    84.     * @param publicExponent 
    85.     * @return RSAPublicKey 
    86.     * @throws Exception 
    87.     */  
    88.     private RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws Exception {  
    89.       
    90.         KeyFactory keyFac = null;  
    91.         try {  
    92.             keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
    93.         } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {  
    94.         throw new Exception(ex.getMessage());  
    95.         }  
    96.         RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(publicExponent));  
    97.         try {  
    98.             return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);  
    99.         } catch (InvalidKeySpecException ex) {  
    100.             throw new Exception(ex.getMessage());  
    101.         }  
    102.       
    103.     }  
    104.   
    105.     /** 
    106.     * 生成私钥 
    107.     * @param modulus 
    108.     * @param privateExponent 
    109.     * @return RSAPrivateKey 
    110.     * @throws Exception 
    111.     */  
    112.     private RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws Exception {  
    113.         KeyFactory keyFac = null;  
    114.         try {  
    115.             keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
    116.         } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {  
    117.             throw new Exception(ex.getMessage());  
    118.         }  
    119.         RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(privateExponent));  
    120.         try {  
    121.             return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);  
    122.         } catch (InvalidKeySpecException ex) {  
    123.             throw new Exception(ex.getMessage());  
    124.         }  
    125.     }  
    126.   
    127.     /** 
    128.     * 加密 
    129.     * @param key 加密的密钥 
    130.     * @param data 待加密的明文数据 
    131.     * @return 加密后的数据 
    132.     * @throws Exception 
    133.     */  
    134.     public byte[] encrypt(Key key, byte[] data) throws Exception {  
    135.         try {  
    136.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
    137.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);  
    138.             //获得加密块大小，如:加密前数据为128个byte，而key_size=1024 加密块大小为127 byte,加密后为128个byte;  
    139.             //因此共有2个加密块，第一个127 byte第二个为1个byte  
    140.             int blockSize = cipher.getBlockSize();  
    141.             int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);//获得加密块加密后块大小  
    142.             int leavedSize = data.length % blockSize;  
    143.             int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1 : data.length / blockSize;  
    144.             byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];  
    145.             int i = 0;  
    146.             while (data.length - i * blockSize > 0) {  
    147.                 if (data.length - i * blockSize > blockSize)  
    148.                 cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i * outputSize);  
    149.                 else  
    150.                 cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i * blockSize, raw, i * outputSize);  
    151.                 //这里面doUpdate方法不可用，查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到ByteArrayOutputStream中  
    152.                 //，而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密，可是到了此时加密块大小很可能已经超出了OutputSize所以只好用dofinal方法。  
    153.                 i++;  
    154.             }  
    155.             return raw;  
    156.         } catch (Exception e) {  
    157.         throw new Exception(e.getMessage());  
    158.         }  
    159.     }  
    160.   
    161.     /** 
    162.     * 解密 
    163.     * @param key 解密的密钥 
    164.     * @param raw 已经加密的数据 
    165.     * @return 解密后的明文 
    166.     * @throws Exception 
    167.     */  
    168.     public byte[] decrypt(Key key, byte[] raw) throws Exception {  
    169.         try {  
    170.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
    171.             cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, key);  
    172.             int blockSize = cipher.getBlockSize();  
    173.             ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);  
    174.             int j = 0;  
    175.             while (raw.length - j * blockSize > 0) {  
    176.                 bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));  
    177.                 j++;  
    178.             }  
    179.             return bout.toByteArray();  
    180.         } catch (Exception e) {  
    181.             throw new Exception(e.getMessage());  
    182.         }  
    183.     }  
    184.       
    185.     /** 
    186.      * 返回公钥 
    187.      * @return 
    188.      * @throws Exception  
    189.      */  
    190.     public RSAPublicKey getRSAPublicKey() throws Exception{  
    191.           
    192.         //获取公钥  
    193.         RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();  
    194.         //获取公钥系数(字节数组形式)  
    195.         byte[] pubModBytes = pubKey.getModulus().toByteArray();  
    196.         //返回公钥公用指数(字节数组形式)  
    197.         byte[] pubPubExpBytes = pubKey.getPublicExponent().toByteArray();  
    198.         //生成公钥  
    199.         RSAPublicKey recoveryPubKey = this.generateRSAPublicKey(pubModBytes,pubPubExpBytes);  
    200.         return recoveryPubKey;  
    201.     }  
    202.       
    203.     /** 
    204.      * 获取私钥 
    205.      * @return 
    206.      * @throws Exception  
    207.      */  
    208.     public RSAPrivateKey getRSAPrivateKey() throws Exception{  
    209.           
    210.         //获取私钥  
    211.         RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();  
    212.         //返回私钥系数(字节数组形式)  
    213.         byte[] priModBytes = priKey.getModulus().toByteArray();  
    214.         //返回私钥专用指数(字节数组形式)  
    215.         byte[] priPriExpBytes = priKey.getPrivateExponent().toByteArray();  
    216.         //生成私钥  
    217.         RSAPrivateKey recoveryPriKey = this.generateRSAPrivateKey(priModBytes,priPriExpBytes);  
    218.         return recoveryPriKey;  
    219.     }  
    220.       
    221.       
    222.   
    223. }  
    224. </span>  
    测试代码:

    /****************************RSA加密解密测试********************************/
    try {
    RSAUtil rsa = new RSAUtil();
    String str = "yanzi1225627";
    RSAPublicKey pubKey = rsa.getRSAPublicKey();
    RSAPrivateKey priKey = rsa.getRSAPrivateKey();
    byte[] enRsaBytes = rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes());
    String enRsaStr = new String(enRsaBytes, "UTF-8");
    System.out.println("加密后==" + enRsaStr);
    System.out.println("解密后==" + new String(rsa.decrypt(priKey, rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes()))));
    } catch (Exception e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
    }

    下面是执行结果:

    加密后==s?ko?1@lo????BJ?iE???1Ux?Kx&??=??n
    O? ?l?>?????2r?y??8v- A??` ????r?t3?-3y?hjL?M??Se?Z???????~?"??e??XZ?苜?
    解密后==yanzi1225627

    上面代码需要用到一个包rsa.jar,下载链接及上面的测试代码我已打包，下载链接见下：

    http://download.csdn.net/detail/yanzi1225627/7382263
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