Java的非对称加密(RSA、数字签名、数字证书)详解

 更新时间:2024年01月16日 10:33:38   作者:user2025  
这篇文章主要介绍了Java的非对称加密(RSA、数字签名、数字证书)详解,非对称加密:加密、解密使用不同的两把密钥,这两把密钥成对,一般通信开始时通过非对称加密将对称加密的密钥发送给另一方,然后双方通过对称加密来进行沟通,需要的朋友可以参考下

1. 什么是非对称加密

(1)公钥和私钥成对出现

(2)公钥加密、私钥解密,私钥加密、公钥解密

(3)公钥一般对外公开,私钥保密

(4)主要用于防止通信数据被篡改,保证数据的完整性,也可对明文来实现保密

对称加密:加密和解密使用同一个密钥

非对称加密:加密、解密使用不同的两把密钥,这两把密钥成对

一般通信开始时通过非对称加密将对称加密的密钥发送给另一方,然后双方通过对称加密来进行沟通

2. 常用的非对称加密算法

常用的非对称加密算法有:RSA、ECC 对比:

(1) RSA签名算法适合于:Verify操作频度高,而Sign操作频度低的应用场景。

比如,分布式系统中基于capability的访问控制就是这样的一种场景。

(2) ECC签名算法适合于:Sign和Verify操作频度相当的应用场景。

比如,点对点的安全信道建立。【移动互联网用的比较多】

3. 数字签名(digital signature)

数字签名: 数字签名由数字摘要和非对称加密技术组成

(1)明文数据通过摘要算法得到固定长度的摘要信息

(2)用私钥加密摘要信息即可得到数字签名,将明文数据和签名发送到另一方

(3)另一方用公钥解密签名后得到摘要信息,摘要算法提取明文的摘要信息后与解密的摘要信息进行比对,如果相同则证明明文数据完整,未被篡改

4. 数字证书(digital certificate)

(1)证书认证中心(certificate authority,简称CA )用私钥加密被认证网站的公钥和其他网站信息(如网址),生成数字证书,网站用公钥加密明文数据后,附带数字证书,发送给访问方【客户端】。

(2)本地客户端(浏览器)的"证书管理器",有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表,查看解开数字证书的公钥。客户端使用CA的公钥解密数字证书后获取到网站的公钥,再用公钥解密数据,获取明文

在这里插入图片描述

5. java实现RSA加解密

import org.apache.tomcat.util.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
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;
public class RSAEncrypt {
    //用于封装随机产生的公钥与私钥
    private static Map<Integer, String> keyMap = new HashMap<Integer, String>();
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //生成公钥和私钥
        genKeyPair();
        //加密字符串
        String message = "123456";
        System.out.println("随机生成的公钥为:" + keyMap.get(0));
        System.out.println("随机生成的私钥为:" + keyMap.get(1));
        String messageEn = encrypt(message, keyMap.get(0));
        System.out.println(message + "\t加密后的字符串为:" + messageEn);
        String messageDe = decrypt(messageEn, keyMap.get(1));
        System.out.println("还原后的字符串为:" + messageDe);
    }
    /**
     * 随机生成密钥对
     *
     * @throws NoSuchAlgorithmException
     */
    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,密钥大小为96-1024位
        keyPairGen.initialize(1024, 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();
        //得到公钥字符串
        String publicKeyString = new String(Base64.encodeBase64(publicKey.getEncoded()), StandardCharsets.UTF_8);
        // 得到私钥字符串
        String privateKeyString = new String(Base64.encodeBase64((privateKey.getEncoded())), StandardCharsets.UTF_8);
        // 将公钥和私钥保存到Map
        keyMap.put(0, publicKeyString);  //0表示公钥
        keyMap.put(1, privateKeyString);  //1表示私钥
    }
    /**
     * 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.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(StandardCharsets.UTF_8)));
    }
    /**
     * RSA私钥解密
     *
     * @param str        加密字符串
     * @param privateKey 私钥
     * @return 铭文
     * @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.decodeBase64(str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        //base64编码的私钥
        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));
    }
}

到此这篇关于Java的非对称加密(RSA、数字签名、数字证书)详解的文章就介绍到这了,更多相关Java的非对称加密内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • Java运行环境搭建的图文教程

    Java运行环境搭建的图文教程

    下面小编就为大家带来一篇Java运行环境搭建的图文教程。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2017-09-09
  • Java windows环境构建图文教程

    Java windows环境构建图文教程

    这篇文章主要为大家介绍了Java windows环境构建图文教程,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪<BR>
    2023-12-12
  • Spring注解驱动扩展原理BeanFactoryPostProcessor

    Spring注解驱动扩展原理BeanFactoryPostProcessor

    这篇文章主要介绍了Spring注解驱动扩展原理BeanFactoryPostProcessor,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2020-03-03
  • 利用Java巧妙解决Excel公式迭代计算

    利用Java巧妙解决Excel公式迭代计算

    迭代计算其实是在 Excel 中,一种公式的循环引用,那么如何利用Java语言巧妙解决Excel公式迭代计算的问题呢,下面小编就来和大家详细讲讲吧
    2023-10-10
  • 超详细讲解SpringCloud Commons公共抽象的用法

    超详细讲解SpringCloud Commons公共抽象的用法

    这篇文章主要介绍了超详细讲解SpringCloud Commons公共抽象的用法,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2022-04-04
  • Java中实体与Map之间的相互转换代码示例

    Java中实体与Map之间的相互转换代码示例

    生活中经常用到map数据与实体类的转换,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Java中实体与Map之间相互转换的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2023-12-12
  • Java包装类之自动装箱与拆箱

    Java包装类之自动装箱与拆箱

    这篇文章主要介绍了Java包装类之自动装箱与拆箱,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2021-09-09
  • SparkSQl简介及运行原理

    SparkSQl简介及运行原理

    Spark SQL就是将SQL转换成一个任务,提交到集群上运行,类似于Hive的执行方式。今天通过本文给大家分享SparkSQl简介及运行原理,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2021-08-08
  • 详细介绍MyBatis 3.4.0版本的功能

    详细介绍MyBatis 3.4.0版本的功能

    这篇文章主要给大家介绍了关于MyBatis 3.4.0版本的功能,文中只列举部分重要的内容,详细内容看官方说明,需要的朋友可以参考借鉴,下面跟着小编一起来学习学习吧。
    2017-06-06
  • Java数组添加元素的两种方法

    Java数组添加元素的两种方法

    这篇文章主要介绍了Java数组添加元素的两种方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友跟着小编来一起学习学习吧
    2023-04-04

最新评论