RSA簽名算法在Java中的使用

簽名的作用

使用簽名的主要作用是為了防止發送的信息被串改。

• 發送方通過將一些字段要素按一定的規則排序后拼接成相應的加簽字符串，對數據進行加簽。
• 接收方接受到請求后需要驗證該信息是否被篡改過，也需要將對應的字段按照同樣的規則生成驗簽sign，然后在於接收到的進行比對，可以發現數據是否被串改過。

RSA算法

誕生

RSA公鑰加密算法是1977年由羅納德·李維斯特（Ron Rivest）、阿迪·薩莫爾（Adi Shamir）和倫納德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。當時他們三人都在麻省理工學院工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。

概述

• RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數密碼攻擊，已被ISO推薦為公鑰數據加密算法。
• RSA算法的理論基礎是一種特殊的可逆模冪運算。是一種非對稱密碼算法，所謂非對稱，就是指該算法需要一對密鑰，使用其中一個加密，則需要用另一個才能解密，

JAVA版加解密實例

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

/** * RSA 工具類 * * @author 碼農猿 */
public abstract class RSAUtil {
    /** * RSA公鑰加密 * * @param str 加密字符串 * @param publicKey 公鑰 * @return 密文 * @throws Exception 加密過程中的異常信息 */
    public static String encrypt(String str, String publicKey) throws Exception {
        //base64編碼的公鑰
        byte[] decoded = Base64.decodeBase64(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);
        return Base64.encodeBase64String(cipher.doFinal(str.getBytes("UTF-8")));
    }

    /** * RSA私鑰解密 * * @param str 加密字符串 * @param privateKey 私鑰 * @return 銘文 * @throws Exception 解密過程中的異常信息 */
    public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception {
        //64位解碼加密后的字符串
        byte[] inputByte = Base64.decodeBase64(str.getBytes("UTF-8"));
        //base64編碼的私鑰
        byte[] decoded = Base64.decodeBase64(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);
        return new String(cipher.doFinal(inputByte));
    }

}

加解密實例

     public static void main(String[] args) throws Exception {

        //公鑰
        String publicKey = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDp9FaWlZc/doHX" +
                "il60NcJB56trQOoYSMx5LUgBr+rGANJNBJvUJOI3Jqfs5axf4Lx/JqlhGcmlBuNE" +
                "gt16iEwwBLj6GSpHIm+qZ/bT1xHqJqJzS55PUu6JNhZsV6ERz/tvs3dITuTa0zxT" +
                "CSX4c9DniIF0VuWCLgEvRVuI2pqBYQIDAQAB";

        //私鑰
        String privateKey = "MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAOn0VpaVlz92gdeK" +
                "XrQ1wkHnq2tA6hhIzHktSAGv6sYA0k0Em9Qk4jcmp+zlrF/gvH8mqWEZyaUG40SC" +
                "3XqITDAEuPoZKkcib6pn9tPXEeomonNLnk9S7ok2FmxXoRHP+2+zd0hO5NrTPFMJ" +
                "Jfhz0OeIgXRW5YIuAS9FW4jamoFhAgMBAAECgYBS+Rg4gcdJd7MnCWj7CtHhY9OU" +
                "z0n24OK720ZdatGd9a6gKBFIFOix3KDT0MTooCDaC5Eo4ed1AtNZefwot+wksf2R" +
                "dXgoAf/uS1GpxbzXhzFHmfDBOf7yKRXm4K/xzVWu7+1DI2siGwuQ6GWfyhZlGCgj" +
                "DASHmSYOAidG8t6KQQJBAPeotqqoY0Q7yICWyRbJIVgtABRxSR6xE+4fGjHev219" +
                "pYopK7r0KRQsyAgHsFoFwzx9Rzr8YG85LBQ7lAeenzkCQQDx1XchnIRRuAl5f9EL" +
                "QuZjz8orT08nKhrM2aNswfmY5UC7amJPvPSZihYGO+V75NBGii6glG1Fskp+o4Hb" +
                "kctpAkA/DChUkcGToVSNx9Uxg8qFVA9tJNnkglf8itZ0U6yQByiZX5nOYlIC3NOf" +
                "l7WBdW4afBoiHhW+uuNJ01EAD5WhAkANBpx2GQIfjLQl8TaHTsEuGyEemBUBXQk4" +
                "g3iEASa6j46fCanl9Z2PL5rkFxHTTI3TXtoIGDaSjHnqvE/gTcgRAkEA92TtlNrc" +
                "VMm7ZkXz26YXkJ5dLDAFB7X8GxZU7DBJ3nFU8Ezj3V5y+5ka494A7/8WVYZUpnm9" +
                "KspvMmNNK4l/lQ==";

        String str = "123456";
        // 1. 將明文密碼字符串轉字節數組


        // 2. 用公鑰進行加密
        String strEncryptByte = RSAUtil.encrypt(str, publicKey);

        // 3. 用私鑰進行解密
        String strDecryptByte = RSAUtil.decrypt(strEncryptByte, privateKey);

        System.out.println("加密前：" + str);
        System.out.println("加密后：" + strEncryptByte);
        System.out.println("解密后：" + strDecryptByte);
        System.out.println("加解密前后是否相同：" + str.equals(strDecryptByte));

    

結果如圖

RSA加密明文最大長度117字節，解密要求密文最大長度為128字節，所以過長數據在加密和解密的過程中需要分塊進行。
RSA加密對明文的長度是有限制的，如果加密數據過大會拋出如下異常：

Exception in thread “main” javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Data must not be longer than 117 bytes
at com.sun.crypto.provider.RSACipher.a(DashoA13*…)
at com.sun.crypto.provider.RSACipher.engineDoFinal(DashoA13*…)
at javax.crypto.Cipher.doFinal(DashoA13*…)