【Java小工匠聊密码学】--非对称加密--RSA

1、什么是RSA 算法

RSA加密算法是一种非对称加密算法。在公开密钥加密和电子商业中RSA被广泛使用。RSA是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
对极大整数做因数分解的难度决定了RSA算法的可靠性。换言之，对一极大整数做因数分解愈困难，RSA算法愈可靠。假如有人找到一种快速因数分解的算法的话，那么用RSA加密的信息的可靠性就肯定会极度下降。但找到这样的算法的可能性是非常小的。今天只有短的RSA钥匙才可能被强力方式解破。到目前为止，世界上还没有任何可靠的攻击RSA算法的方式。只要其钥匙的长度足够长，用RSA加密的信息实际上是不能被解破的。

2、RSA算法过程

3、RAS算法实现

3.1、JDK算法实现

package lzf.cipher.jdk; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.interfaces.RSAPrivateCrtKey; import java.security.interfaces.RSAPublicKey; import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec; import java.security.spec.X509EncodedKeySpec; import javax.crypto.Cipher; /** * @author Java小工匠 */ public class JdkRsaUtils { // 初始化密钥对 public static KeyPair initKey() { try { KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); // 512 -65536 && 64 的倍数 generator.initialize(1024); return generator.generateKeyPair(); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new RuntimeException(e); } } // 获取公钥 public static byte[] getPublicKey(KeyPair keyPair) { byte[] bytes = keyPair.getPublic().getEncoded(); return bytes; } // 获取公钥 public static String getPublicKeyStr(KeyPair keyPair) { byte[] bytes = keyPair.getPublic().getEncoded(); return encodeHex(bytes); } // 获取私钥 public static byte[] getPrivateKey(KeyPair keyPair) { byte[] bytes = keyPair.getPrivate().getEncoded(); return bytes; } // 获取私钥 public static String getPrivateKeyStr(KeyPair keyPair) { byte[] bytes = keyPair.getPrivate().getEncoded(); return encodeHex(bytes); } // 加密数据 public static byte[] encryptRsa(byte[] data, byte[] key) { try { KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(key); RSAPublicKey secretKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(x509KeySpec); Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.PUBLIC_KEY, secretKey); byte[] rs = cipher.doFinal(data); return rs; } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } // 解密数据 public static byte[] decryptRsa(byte[] data, byte[] key) { try { KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key); RSAPrivateCrtKey secretKey = (RSAPrivateCrtKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec); Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.PRIVATE_KEY, secretKey); byte[] rs = cipher.doFinal(data); return rs; } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } // 数据准16进制编码 public static String encodeHex(final byte[] data) { return encodeHex(data, true); } // 数据转16进制编码 public static String encodeHex(final byte[] data, final boolean toLowerCase) { final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' }; final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' }; final char[] toDigits = toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER; final int l = data.length; final char[] out = new char[l << 1]; // two characters form the hex value. for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) { out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4]; out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]]; } return new String(out); } public static void main(String[] args) throws Exception { String str = "java小工匠"; KeyPair keyPair = initKey(); byte[] publicKey = getPublicKey(keyPair); byte[] privateKey = getPrivateKey(keyPair); byte[] secretData = encryptRsa(str.getBytes(), publicKey); System.out.println("RSA加密:" + encodeHex(secretData)); byte[] data = decryptRsa(secretData, privateKey); System.out.println("RSA解密:" + new String(data)); } }