java rsa默认填充模式

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mob649e8166179a 2024-08-31 09:43:30 ©著作权

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使用 Java 实现 RSA 默认填充模式

RSA 加密算法是一个广泛使用的公钥加密技术。实现 RSA 时，了解和使用适当的填充模式至关重要。在这篇文章中，我们将逐步指导你如何在 Java 中实现 RSA 的默认填充模式。

流程概览

首先，下面是实现 RSA 加密的基本步骤：

步骤编号	步骤描述
1	生成密钥对
2	使用公钥进行加密
3	使用私钥进行解密
4	处理异常并输出结果

每一步的详细代码

接下来，我们将逐一讨论每一步，并提供相应的代码示例。

步骤1：生成密钥对

这一步骤涉及使用 Java 提供的密钥生成工具生成 RSA 密钥对。

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class RSAKeyPairGenerator {
    public static KeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
        // 创建一个密钥对生成器，使用 RSA 算法
        KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        // 初始化密钥大小，一般为 2048 位
        keyPairGen.initialize(2048);
        // 生成密钥对
        return keyPairGen.generateKeyPair();
    }
}

步骤2：使用公钥进行加密

在这一部，我们将利用公钥加密数据。

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.PublicKey;

public class RSAEncryptor {
    public static byte[] encrypt(String data, PublicKey publicKey) throws Exception {
        // 实例化一个加密对象
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
        // 初始化 Cipher 对象以加密模式
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        // 加密数据并返回字节数组
        return cipher.doFinal(data.getBytes());
    }
}

步骤3：使用私钥进行解密

现在我们使用私钥解密之前使用公钥加密的数据。

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.PrivateKey;

public class RSADecryptor {
    public static String decrypt(byte[] encryptedData, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        // 实例化一个解密对象
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
        // 初始化 Cipher 对象以解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        // 解密数据并转换为字符串返回
        return new String(cipher.doFinal(encryptedData));
    }
}

步骤4：处理异常并输出结果

最后，我们需要将所有步骤组合在一起处理异常，并输出加密和解密的结果。

import java.security.KeyPair;

public class RSADemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 生成密钥对
            KeyPair keyPair = RSAKeyPairGenerator.generateKeyPair();

            String originalData = "Hello, RSA!";
            System.out.println("Original Data: " + originalData);

            // 使用公钥加密数据
            byte[] encryptedData = RSAEncryptor.encrypt(originalData, keyPair.getPublic());
            System.out.println("Encrypted Data: " + encryptedData);

            // 使用私钥解密数据
            String decryptedData = RSADecryptor.decrypt(encryptedData, keyPair.getPrivate());
            System.out.println("Decrypted Data: " + decryptedData);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

程序运行流程

在这段代码中，我们生成了密钥对，使用公钥加密原始数据，再使用私钥解密它，并打印结果。

旅行图

以下是一个使用 mermaid 语法表示的旅行图，描述了 RSA 加密和解密的流程。

journey
    title RSA 加密解密过程
    section 生成密钥对
      生成密钥对: 5: 脚本
    section 加密数据
      使用公钥加密数据: 4: 先享后食
    section 解密数据
      使用私钥解密数据: 5: 脚本

序列图

接下来是一个序列图，展示了 RSA 加密和解密的步骤。

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant KeyGen as RSAKeyPairGenerator
    participant Encryptor as RSAEncryptor
    participant Decryptor as RSADecryptor

    User->>KeyGen: 请求生成密钥对
    KeyGen-->>User: 返回密钥对
    User->>Encryptor: 请求加密数据
    Encryptor-->>User: 返回加密数据
    User->>Decryptor: 请求解密数据
    Decryptor-->>User: 返回解密数据