RSAUtil.java
import java.math.BigInteger;
import java.security.InvalidParameterException;
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 java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import javax.crypto.Cipher;
/**
* @description: RSA加密解密工具类,android平台上RSA加密算法用的默认Provider是“org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider”
*/
public class RSAUtil {
private static final String ALGORITHOM = "RSA";
// 算法名称
private static final int KEY_SIZE = 1024;
//密钥大小
private static KeyPairGenerator keyPairGen = null;
private static KeyFactory keyFactory = null;
/**
* 缓存的密钥对。
*/
private static KeyPair oneKeyPair = null;
static {
try {
keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM);
keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM);
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
System.out.println(ex.getMessage());
}
}
/**
* 生成并返回RSA密钥对。
* @return 生成并返回RSA密钥对。
*/
private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {
try {
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom(new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").format(new Date()).getBytes()));
oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
return oneKeyPair;
} catch (InvalidParameterException ex) {
System.out.println("KeyPairGenerator does not support a key length of " + KEY_SIZE + ".");
ex.printStackTrace();
} catch (NullPointerException ex) {
System.out.println("RSAUtils#KEY_PAIR_GEN is null, can not generate KeyPairGenerator instance.");
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 返回RSA密钥对。
*
* @return 返回RSA密钥对。
*/
public static KeyPair getKeyPair() {
if (oneKeyPair != null) {
return oneKeyPair;
}
return generateKeyPair();
}
/**
* 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的公钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param publicExponent 专用指数。
* @return RSA专用公钥对象。
*/
public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {
RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus),
new BigInteger(publicExponent));
try {
return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
System.out.println("RSAPublicKeySpec is unavailable.");
ex.printStackTrace();
} catch (NullPointerException ex) {
System.out.println("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.");
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的私钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param privateExponent 专用指数。
* @return RSA专用私钥对象。
*/
public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {
RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus),
new BigInteger(privateExponent));
try {
return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
System.out.println("RSAPrivateKeySpec is unavailable.");
ex.printStackTrace();
} catch (NullPointerException ex) {
System.out.println("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.");
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的私钥对象。
*
* @param hexModulus 系数。
* @param hexPrivateExponent 专用指数。
* @return RSA专用私钥对象。
*/
public static RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {
if (isBlank(hexModulus) || isBlank(hexPrivateExponent)) {
System.out.println("hexModulus and hexPrivateExponent cannot be empty. RSAPrivateKey value is null to return.");
return null;
}
byte[] modulus = null;
byte[] privateExponent = null;
try {
modulus = HexUtil.hex2Bytes(hexModulus);
privateExponent = HexUtil.hex2Bytes(hexPrivateExponent);
} catch (Exception ex) {
System.out.println("hexModulus or hexPrivateExponent value is invalid. return null(RSAPrivateKey).");
ex.printStackTrace();
}
if (modulus != null && privateExponent != null) {
return generateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);
}
return null;
}
/**
* 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的公钥对象。
*
* @param hexModulus 系数。
* @param hexPublicExponent 专用指数。
* @return RSA专用公钥对象。
*/
public static RSAPublicKey getRSAPublicKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {
if (isBlank(hexModulus) || isBlank(hexPublicExponent)) {
System.out.println("hexModulus and hexPublicExponent cannot be empty. return null(RSAPublicKey).");
return null;
}
byte[] modulus = null;
byte[] publicExponent = null;
try {
modulus = HexUtil.hex2Bytes(hexModulus);
publicExponent = HexUtil.hex2Bytes(hexPublicExponent);
} catch (Exception ex) {
System.out.println("hexModulus or hexPublicExponent value is invalid. return null(RSAPublicKey).");
ex.printStackTrace();
}
if (modulus != null && publicExponent != null) {
return generateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);
}
return null;
}
/**
* 使用指定的公钥加密数据。
*
* @param publicKey 给定的公钥。
* @param data 要加密的数据。
* @return 加密后的数据。
*/
public static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {
Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM);
ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
return ci.doFinal(data);
}
/**
* 使用指定的私钥解密数据。
*
* @param privateKey 给定的私钥。
* @param data 要解密的数据。
* @return 原数据。
*/
public static byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {
Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM);
ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
return ci.doFinal(data);
}
/**
* 使用给定的公钥加密给定的字符串。
*
* @param publicKey 给定的公钥。
* @param plaintext 字符串。
* @return 给定字符串的密文。
*/
public static String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {
if (publicKey == null || plaintext == null) {
return null;
}
byte[] data = plaintext.getBytes();
try {
byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);
return new String(HexUtil.bytes2Hex(en_data));
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 使用默认的公钥加密给定的字符串。
*
* @param plaintext 字符串
* @return 给定字符串的密文
*/
public static String encryptString(String plaintext) {
if (plaintext == null) {
return null;
}
byte[] data = plaintext.getBytes();
KeyPair keyPair = getKeyPair();
try {
byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey) keyPair.getPublic(), data);
return new String(HexUtil.bytes2Hex(en_data));
} catch (NullPointerException ex) {
System.out.println("keyPair cannot be null.");
ex.printStackTrace();
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 生成由JS的RSA加密的字符串。
*
* @param publicKey 公钥
* @param plaintext 原文字符串
* @return 加密后的字符串
*/
public static String encryptStringByJs(PublicKey publicKey, String plaintext) {
if (plaintext == null) {
return null;
}
String text = encryptString(publicKey, reverse(plaintext));
return text;
}
/**
* 用默认公钥生成由JS的RSA加密的字符串。
* @param plaintext 原文字符串
* @return 加密后的字符串
*/
public static String encryptStringByJs(String plaintext) {
if (plaintext == null) {
return null;
}
String text = encryptString(reverse(plaintext));
return text;
}
/**
* 使用给定的私钥解密给定的字符串。
*
* 若私钥为 {@code null}，或者 {@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
* 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
*
* @param privateKey 给定的私钥。
* @param encrypttext 密文。
* @return 原文字符串。
*/
public static String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {
if (privateKey == null || isBlank(encrypttext)) {
return null;
}
try {
byte[] en_data = HexUtil.hex2Bytes(encrypttext);
byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);
return new String(data);
} catch (Exception ex) {
System.out.println(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getCause().getMessage()));
}
return null;
}
/**
* 使用默认的私钥解密给定的字符串。
*
* @param encrypttext 密文。
* @return 原文字符串。
*/
public static String decryptString(String encrypttext) {
if (isBlank(encrypttext)) {
return null;
}
KeyPair keyPair = getKeyPair();
try {
byte[] en_data = HexUtil.hex2Bytes(encrypttext);
byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate(), en_data);
return new String(data);
} catch (NullPointerException ex) {
System.out.println("keyPair cannot be null.");
ex.printStackTrace();
} catch (Exception ex) {
System.out.println(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getMessage()));
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 使用指定的私钥解密由JS加密的字符串。
*
* @param privateKey 私钥
* @param encrypttext 密文
* @return {@code encrypttext} 的原文字符串
*/
public static String decryptStringByJs(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {
String text = decryptString(privateKey, encrypttext);
if (text == null) {
return null;
}
return reverse(text);
}
public static String decryptStringByJs(String encrypttext) {
String text = decryptString(encrypttext);
if (text == null) {
return null;
}
return reverse(text);
}
/**
* 返回已初始化的默认的公钥。
* @return 返回已初始化的默认的公钥。
*/
public static RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {
KeyPair keyPair = getKeyPair();
if (keyPair != null) {
return (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
}
return null;
}
/**
* 返回已初始化的默认的私钥。
* @return 返回已初始化的默认的私钥。
*/
public static RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {
KeyPair keyPair = getKeyPair();
if (keyPair != null) {
return (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
}
return null;
}
/**
* 逆转字符串
* @param str 待逆转的字符串
* @return 逆转后字符串
*/
private static String reverse(final String str) {
if (str == null) {
return null;
}
return new StringBuilder(str).reverse().toString();
}
/**
* 判断非空字符串
* @param cs 待判断的CharSequence序列
* @return 是否非空
*/
private static boolean isBlank(final CharSequence cs) {
int strLen;
if (cs == null || (strLen = cs.length()) == 0) {
return true;
}
for (int i = 0; i < strLen; i++) {
if (Character.isWhitespace(cs.charAt(i)) == false) {
return false;
}
}
return true;
}
}HexUtil
package com.team.zhuoke.utils;
/**
* @className: HexUtil
* @description: 十六进制数相关工具类
*/
public class HexUtil {
private static final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
'6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
private static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
'6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
/**
* 16进制转byte数组
* @param data 16进制字符串
* @return byte数组
* @throws Exception 转化失败的异常
*/
public static byte[] hex2Bytes(final String data) throws Exception {
final int len = data.length();
if ((len & 0x01) != 0) {
throw new Exception("Odd number of characters.");
}
final byte[] out = new byte[len >> 1];
// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
int f = toDigit(data.charAt(j), j) << 4;
j++;
f = f | toDigit(data.charAt(j), j);
j++;
out[i] = (byte) (f & 0xFF);
}
return out;
}
/**
* bytes数组转16进制String
* @param data bytes数组
* @return 转化结果
*/
public static String bytes2Hex(final byte[] data) {
return bytes2Hex(data, true);
}
/**
* bytes数组转16进制String
* @param data bytes数组
* @param toLowerCase 是否小写
* @return 转化结果
*/
public static String bytes2Hex(final byte[] data, final boolean toLowerCase) {
return bytes2Hex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
}
/**
* bytes数组转16进制String
* @param data bytes数组
* @param toDigits DIGITS_LOWER或DIGITS_UPPER
* @return 转化结果
*/
private static String bytes2Hex(final byte[] data, final char[] toDigits) {
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);
}
/**
* 16转化为数字
* @param ch 16进制
* @param index 索引
* @return 转化结果
* @throws Exception 转化失败异常
*/
private static int toDigit(final char ch, final int index)
throws Exception {
final int digit = Character.digit(ch, 16);
if (digit == -1) {
throw new Exception("Illegal hexadecimal character " + ch
+ " at index " + index);
}
return digit;
}
}
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