RSA加密算法的简单案例
SA加密算法是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击。
那关于RSA加密算法有哪些应用呢？以下举一个数据库身份验证的案例。
在使用数据集进行身份认证时，密码存在数据库中，认证时用户输入的密码与数据库中密码相同则认证通过，若数据库被破解了则对系统造成威胁，怎样保证系统安全呢？这里就可以应用RSA加密算法，对权限加密。
思路：
就是在url中传用户名密码时，先把用户名进行翻转，然后再进行加密，如输入的密码为12，实际后台进行加密的值为21，再与数据库进行验证，这样就可以避免数据库被破解查看到的是21的加密码，登陆系统时以21是无法登陆成功的。
以报表软件FineReport为例，这是一个能读取各类数据库的报表软件，分客户端和前端展示。
实现方案：
1、把RSA加密使用的第三方包，放到工程web-inf/lib文件夹下即可。
2、调用js文件
RSA文件夹为前端js加密时需要调用js文件，因此需要将Barrett.js、BigInt.js、RSA.js放到工程目录下如：WebReport/js，新建js文件夹放入js文件。
3、定义RSA加密类
定义RSAUtil.java类文件，先运行类中generateKeyPair()方法，会在服务器D盘中生成一个随机的RSAKey.txt文件，保存公钥和密钥，每访问一次这个方法会刷新一次txt文件。
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package
com.fr.privilege;
import
java.io.ByteArrayOutputStream;
import
java.io.FileInputStream;
import
java.io.FileOutputStream;
import
java.io.ObjectInputStream;
import
java.io.ObjectOutputStream;
import
java.math.BigInteger;
import
java.security.KeyFactory;
import
java.security.KeyPair;
import
java.security.KeyPairGenerator;
import
java.security.NoSuchAlgorithmException;
import
java.security.PrivateKey;
import
java.security.PublicKey;
import
java.security.SecureRandom;
import
java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import
java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import
java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import
java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import
java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import
javax.crypto.Cipher;
/**
* RSA 工具类。提供加密，解密，生成密钥对等方法。
* 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。
*
*/
public
class
RSAUtil {
/**
* * 生成密钥对 *
*
* @return KeyPair *
* @throws EncryptException
*/
public
static
KeyPair generateKeyPair()
throws
Exception {
try
{
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(
"RSA"
,
new
org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
final
int
KEY_SIZE =
1024
;
// 没什么好说的了，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
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE,
new
SecureRandom());
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
saveKeyPair(keyPair);
return
keyPair;
}
catch
(Exception e) {
throw
new
Exception(e.getMessage());
}
}
public
static
KeyPair getKeyPair()
throws
Exception {
FileInputStream fis =
new
FileInputStream(
"C:/RSAKey.txt"
);
ObjectInputStream oos =
new
ObjectInputStream(fis);
KeyPair kp = (KeyPair) oos.readObject();
oos.close();
fis.close();
return
kp;
}
public
static
void
saveKeyPair(KeyPair kp)
throws
Exception {
FileOutputStream fos =
new
FileOutputStream(
"C:/RSAKey.txt"
);
ObjectOutputStream oos =
new
ObjectOutputStream(fos);
// 生成密钥
oos.writeObject(kp);
oos.close();
fos.close();
}
/**
* * 生成公钥 *
*
* @param modulus *
* @param publicExponent *
* @return RSAPublicKey *
* @throws Exception
*/
public
static
RSAPublicKey generateRSAPublicKey(
byte
[] modulus,
byte
[] publicExponent)
throws
Exception {
KeyFactory keyFac =
null
;
try
{
keyFac = KeyFactory.getInstance(
"RSA"
,
new
org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
}
catch
(NoSuchAlgorithmException ex) {
throw
new
Exception(ex.getMessage());
}
RSAPublicKeySpec pubKeySpec =
new
RSAPublicKeySpec(
new
BigInteger(
modulus),
new
BigInteger(publicExponent));
try
{
return
(RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);
}
catch
(InvalidKeySpecException ex) {
throw
new
Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* * 生成私钥 *
*
* @param modulus *
* @param privateExponent *
* @return RSAPrivateKey *
* @throws Exception
*/
public
static
RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(
byte
[] modulus,
byte
[] privateExponent)
throws
Exception {
KeyFactory keyFac =
null
;
try
{
keyFac = KeyFactory.getInstance(
"RSA"
,
new
org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
}
catch
(NoSuchAlgorithmException ex) {
throw
new
Exception(ex.getMessage());
}
RSAPrivateKeySpec priKeySpec =
new
RSAPrivateKeySpec(
new
BigInteger(
modulus),
new
BigInteger(privateExponent));
try
{
return
(RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);
}
catch
(InvalidKeySpecException ex) {
throw
new
Exception(ex.getMessage());
}
}
/**
* * 加密 *
*
* @param key
* 加密的密钥 *
* @param data
* 待加密的明文数据 *
* @return 加密后的数据 *
* @throws Exception
*/
public
static
byte
[] encrypt(PublicKey pk,
byte
[] data)
throws
Exception {
try
{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(
"RSA"
,
new
org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pk);
int
blockSize = cipher.getBlockSize();
// 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;因此共有2个加密块，第一个127
// byte第二个为1个byte
int
outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);
// 获得加密块加密后块大小
int
leavedSize = data.length % blockSize;
int
blocksSize = leavedSize !=
0
? data.length / blockSize +
1
: data.length / blockSize;
byte
[] raw =
new
byte
[outputSize * blocksSize];
int
i =
0
;
while
(data.length - i * blockSize >
0
) {
if
(data.length - i * blockSize > blockSize)
cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i
* outputSize);
else
cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i
* blockSize, raw, i * outputSize);
// 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，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。
i++;
}
return
raw;
}
catch
(Exception e) {
throw
new
Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* * 解密 *
*
* @param key
* 解密的密钥 *
* @param raw
* 已经加密的数据 *
* @return 解密后的明文 *
* @throws Exception
*/
public
static
byte
[] decrypt(PrivateKey pk,
byte
[] raw)
throws
Exception {
try
{
Cipher cipher = Cipher.getInstance(
"RSA"
,
new
org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, pk);
int
blockSize = cipher.getBlockSize();
ByteArrayOutputStream bout =
new
ByteArrayOutputStream(
64
);
int
j =
0
;
while
(raw.length - j * blockSize >
0
) {
bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));
j++;
}
return
bout.toByteArray();
}
catch
(Exception e) {
throw
new
Exception(e.getMessage());
}
}
/**
* * *
*
* @param args *
* @throws Exception
*/
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
RSAPublicKey rsap = (RSAPublicKey) RSAUtil.generateKeyPair()
.getPublic();
String test =
"hello world"
;
byte
[] en_test = encrypt(getKeyPair().getPublic(), test.getBytes());
System.out.println(
"123:"
+
new
String(en_test));
byte
[] de_test = decrypt(getKeyPair().getPrivate(), en_test);
System.out.println(
new
String(de_test));
}
}
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4、定义密码验证类
定义TestPasswordValidatorRSA.java密码验证类
定义一个类，命名为TestPasswordValidatorRSA.java，扩展于AbstractPasswordValidator，重写其中密码验证方法encodePassword，先把输入的密码进行翻转，然后再进行加密，返回密码进行验证，具体代码如下：
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package
com.fr.privilege;
import
com.fr.privilege.providers.dao.AbstractPasswordValidator;
public
class
TestPasswordValidatorRSA
extends
AbstractPasswordValidator{
//@Override
public
String encodePassword( String clinetPassword) {
try
{
//对密码进行翻转如输入ab翻转后为ba
StringBuffer sb =
new
StringBuffer();
sb.append(
new
String(clinetPassword));
String bb = sb.reverse().toString();
//进行加密
byte
[] en_test = RSAUtil.encrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPublic(),bb.getBytes());
//进行解密，如果数据库里面保存的是加密码，则此处不需要进行解密
byte
[] de_test = RSAUtil.decrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPrivate(),en_test);
//返回加密密码
clinetPassword=
new
String(de_test);
}
catch
(Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return
clinetPassword;
//即获取加密密码再与数据库密码匹配。
}
@Override
public
boolean
validatePassword(String arg0, String arg1) {
// TODO Auto-generated method stub
return
false
;
}
}
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5、编译类文件
首先编译RSAUtil.java类文件在服务器的D盘生成RSAKey.txt文件，再编译TestPasswordValidatorRSA.java类，把编译后的class文件放到项目工程web-inf/classes/com/fr/privilege文件夹中。
6、登陆Login.jsp页面设置
客户端请求到登录页面，随机生成一字符串，此随机字符串作为密钥加密密码，如下代码：
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<%@page contentType=
"text/html"
pageEncoding=
"UTF-8"
%>
<%@page import=
"com.fr.privilege.providers.dao.RSAUtil"
%>
<%!public String Testmo() {
String module =
""
;
try
{
java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil
.getKeyPair().getPublic();
module = rsap.getModulus().toString(16);
}
catch
(Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return
module;
}%>
<%!public String Testem() {
String empoent =
""
;
try
{
java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil
.getKeyPair().getPublic();
empoent = rsap.getPublicExponent().toString(16);
}
catch
(Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
return
empoent;
}%>
<html>
<head>
<script type=
"text/javascript"
src=
"ReportServer?op=emb&resource=finereport.js"
></script>
<script type=
"text/javascript"
src=
"js/RSA.js"
></script>
<script type=
"text/javascript"
src=
"js/BigInt.js"
></script>
<script type=
"text/javascript"
src=
"js/Barrett.js"
></script>
<script type=
"text/javascript"
>
function
bodyRSA()
{
setMaxDigits(130);
var
a =
"<%=Testmo()%>"
;
var
b =
"<%=Testem()%>"
;
key =
new
RSAKeyPair(b,
""
,a);
}
function
doSubmit() {
bodyRSA();
var
username = FR.cjkEncode(document.getElementById(
"username"
).value);
//获取输入的用户名
var
password = FR.cjkEncode(document.getElementById(
"password"
).value);
//获取输入的参数
$.ajax({
url :
"ReportServer?op=auth_login&fr_username="
+ username +
"&fr_password="
+ password,
//将用户名和密码发送到报表认证地址op=auth_login
data : {__redirect__ :
'false'
},
complete :
function
(res) {
var
jo = FR.jsonDecode(res.responseText);
if
(jo.url) {
window.location=jo.url+
"&_="
+
new
Date().getTime();
//认证成功跳转页面，因为ajax不支持重定向所有需要跳转的设置
}
else
{
alert(
"用户名密码错误！"
)
//认证失败
}
}
})
}
</script>
</head>
<body>
<p>
请登录
</p>
<form name=
"login"
method=
"POST"
>
<p>
用户名:
<input id=
"username"
type=
"text"
/>
</p>
<p>
密 码:
<input id=
"password"
type=
"password"
/>
</p>
<input type=
"button"
value=
"登录"
onclick=
"doSubmit()"
/>
</form>
</body>
</html>
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本文转自 雄霸天下啦 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/10549520/1839220，如需转载请自行联系原作者