一、概述
1、RSA是基于大数因子分解难题。目前各种主流计算机语言都支持RSA算法的实现
2、java6支持RSA算法
3、RSA算法可以用于数据加密和数字签名
4、RSA算法相对于DES/AES等对称加密算法，他的速度要慢的多
5、总原则：公钥加密，私钥解密 / 私钥加密，公钥解密
二、模型分析
RSA算法构建密钥对简单的很，这里我们还是以甲乙双方发送数据为模型
1、甲方在本地构建密钥对（公钥+私钥），并将公钥公布给乙方
2、甲方将数据用私钥进行加密，发送给乙方
3、乙方用甲方提供的公钥对数据进行解密
如果乙方向传送数据给甲方：
4、乙方用公钥对数据进行加密，然后传送给甲方
5、甲方用私钥对数据进行解密
三、代码分析
1. package com.ca.test;
2. import java.security.Key;
3. import java.security.KeyFactory;
4. import java.security.KeyPair;
5. import java.security.KeyPairGenerator;
6. import java.security.PrivateKey;
7. import java.security.PublicKey;
8. import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
9. import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
10. import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
11. import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
12. import java.util.HashMap;
13. import java.util.Map;
14. import javax.crypto.Cipher;
15. import javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey;
16. import javax.crypto.interfaces.DHPublicKey;
17. import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
18. /**
19. * 非对称加密算法RSA算法组件
20. * 非对称算法一般是用来传送对称加密算法的密钥来使用的，相对于DH算法，RSA算法只需要一方构造密钥，不需要
21. * 大费周章的构造各自本地的密钥对了。DH算法只能算法非对称算法的底层实现。而RSA算法算法实现起来较为简单
22. * @author kongqz
23. * */
24. public class RSACoder {
25. //非对称密钥算法
26. public static final String KEY_ALGORITHM="RSA";
27.
28.
29. /**
30. * 密钥长度，DH算法的默认密钥长度是1024
31. * 密钥长度必须是64的倍数，在512到65536位之间
32. * */
33. private static final int KEY_SIZE=512;
34. //公钥
35. private static final String PUBLIC_KEY="RSAPublicKey";
36.
37. //私钥
38. private static final String PRIVATE_KEY="RSAPrivateKey";
39.
40. /**
41. * 初始化密钥对
42. * @return Map 甲方密钥的Map
43. * */
44. public static Map<String,Object> initKey() throws Exception{
45. //实例化密钥生成器
46. KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
47. //初始化密钥生成器
48. keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);
49. //生成密钥对
50. KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();
51. //甲方公钥
52. RSAPublicKey publicKey=(RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
53. //甲方私钥
54. RSAPrivateKey privateKey=(RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
55. //将密钥存储在map中
56. new HashMap<String,Object>();
57. keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
58. keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
59. return keyMap;
60.
61. }
62.
63.
64. /**
65. * 私钥加密
66. * @param data待加密数据
67. * @param key 密钥
68. * @return byte[] 加密数据
69. * */
70. public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
71.
72. //取得私钥
73. new PKCS8EncodedKeySpec(key);
74. KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
75. //生成私钥
76. PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
77. //数据加密
78. Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
79. cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
80. return cipher.doFinal(data);
81. }
82. /**
83. * 公钥加密
84. * @param data待加密数据
85. * @param key 密钥
86. * @return byte[] 加密数据
87. * */
88. public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
89.
90. //实例化密钥工厂
91. KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
92. //初始化公钥
93. //密钥材料转换
94. new X509EncodedKeySpec(key);
95. //产生公钥
96. PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
97.
98. //数据加密
99. Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
100. cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
101. return cipher.doFinal(data);
102. }
103. /**
104. * 私钥解密
105. * @param data 待解密数据
106. * @param key 密钥
107. * @return byte[] 解密数据
108. * */
109. public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
110. //取得私钥
111. new PKCS8EncodedKeySpec(key);
112. KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
113. //生成私钥
114. PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
115. //数据解密
116. Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
117. cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
118. return cipher.doFinal(data);
119. }
120. /**
121. * 公钥解密
122. * @param data 待解密数据
123. * @param key 密钥
124. * @return byte[] 解密数据
125. * */
126. public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
127.
128. //实例化密钥工厂
129. KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
130. //初始化公钥
131. //密钥材料转换
132. new X509EncodedKeySpec(key);
133. //产生公钥
134. PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
135. //数据解密
136. Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
137. cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubKey);
138. return cipher.doFinal(data);
139. }
140. /**
141. * 取得私钥
142. * @param keyMap 密钥map
143. * @return byte[] 私钥
144. * */
145. public static byte[] getPrivateKey(Map<String,Object> keyMap){
146. Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);
147. return key.getEncoded();
148. }
149. /**
150. * 取得公钥
151. * @param keyMap 密钥map
152. * @return byte[] 公钥
153. * */
154. public static byte[] getPublicKey(Map<String,Object> keyMap) throws Exception{
155. Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
156. return key.getEncoded();
157. }
158. /**
159. * @param args
160. * @throws Exception
161. */
162. public static void main(String[] args) throws Exception {
163. //初始化密钥
164. //生成密钥对
165. Map<String,Object> keyMap=RSACoder.initKey();
166. //公钥
167. byte[] publicKey=RSACoder.getPublicKey(keyMap);
168.
169. //私钥
170. byte[] privateKey=RSACoder.getPrivateKey(keyMap);
171. "公钥：/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));
172. "私钥：/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));
173.
174. "================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============");
175. "RSA密码交换算法";
176. "/n===========甲方向乙方发送加密数据==============");
177. "原文:"+str);
178. //甲方进行数据的加密
179. byte[] code1=RSACoder.encryptByPrivateKey(str.getBytes(), privateKey);
180. "加密后的数据："+Base64.encodeBase64String(code1));
181. "===========乙方使用甲方提供的公钥对数据进行解密==============");
182. //乙方进行数据的解密
183. byte[] decode1=RSACoder.decryptByPublicKey(code1, publicKey);
184. "乙方解密后的数据："+new String(decode1)+"/n/n");
185.
186. "===========反向进行操作，乙方向甲方发送数据==============/n/n");
187.
188. "乙方向甲方发送数据RSA算法";
189.
190. "原文:"+str);
191.
192. //乙方使用公钥对数据进行加密
193. byte[] code2=RSACoder.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey);
194. "===========乙方使用公钥对数据进行加密==============");
195. "加密后的数据："+Base64.encodeBase64String(code2));
196.
197. "=============乙方将数据传送给甲方======================");
198. "===========甲方使用私钥对数据进行解密==============");
199.
200. //甲方使用私钥对数据进行解密
201. byte[] decode2=RSACoder.decryptByPrivateKey(code2, privateKey);
202.
203. "甲方解密后的数据："+new String(decode2));
204. }
205. }
206.
207. 控制台输出：
208. 公钥：
209. MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAM0qc+eVm4pyBbCBuM4jRxOYsxWkylLXVklyWp3JNs71
210. B6vLVg2Iwh6TwPbpXbGWOI11RMLhe5bwLpdeBqP4f4MCAwEAAQ==
211. 私钥：
212. MIIBVQIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAT8wggE7AgEAAkEAzSpz55WbinIFsIG4ziNHE5izFaTK
213. UtdWSXJanck2zvUHq8tWDYjCHpPA9uldsZY4jXVEwuF7lvAul14Go/h/gwIDAQABAkByhW3pKSOH
214. Zhoy6lYkCqEUGTptrGybTUQG/2QBi12iqzenm7rKlasjdMEr6Q8RX5RpGArzvhvLepAPqPZ5LXjR
215. AiEA7vI8/9HHrZSbHQ4Up7xby7bOULknoRjZy68HRMPRSXUCIQDbzwQfvrYNqLiauTcNsg6ejCJw
216. cxSCLlJupgwBBjyOFwIgVEbWIviPr/ZpGz9bI6o4ykoozKnxg01ri/6o1qUmTP0CIQDBC0XO73oJ
217. 8vT2BdZA8/D884vHgHoxfqcswC3otGZ4TwIhANGXz8GHxM0zuOg8pds54S1ARlrkUXFULocVZ2Ka
218. ngFf
219. ================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============
220. ===========甲方向乙方发送加密数据==============
221. 原文:RSA密码交换算法
222. 加密后的数据：kF3vekz0DpJmLzwdrWjfZLyGBWsKzFOwm+8im85KZr6QA49csvCl9KgsfjSVLuXwgsPrFoEhkiqQ
223. 0+VApr001A==
224. ===========乙方使用甲方提供的公钥对数据进行解密==============
225. 乙方解密后的数据：RSA密码交换算法
226.
227. ===========反向进行操作，乙方向甲方发送数据==============
228.
229. 原文:乙方向甲方发送数据RSA算法
230. ===========乙方使用公钥对数据进行加密==============
231. 加密后的数据：xM1MB3DlDKRwSozf9z8YQlftrWpKT8lkabi17cN/ZLOEkOO8jVLKVAjpjsMwtJMcpHTjntdkHKOm
232. s1V8xbh3og==
233. =============乙方将数据传送给甲方======================
234. ===========甲方使用私钥对数据进行解密==============
235. 甲方解密后的数据：乙方向甲方发送数据RSA算法
四、总结
1、RSA与DH算法不同，只需要一套密钥就能完成加密、解密的工作
2、通过代码能看出来，公钥长度明显小于私钥
3、遵循：公钥加密-私钥解密，私钥加密-公钥解密的原则
4、公钥和私钥肯定是完全不同
