RSA加密算法的简单案例

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了RSA加密算法的简单案例相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

 RSA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。

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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.jsBigInt.jsRSA.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。

  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128byte,而key_size=1024

  // 加密块大小为127

  // byte,加密后为128byte;因此共有2个加密块,第一个127

  // byte第二个为1byte

  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));

  }

  }

  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

  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;

  }

  }

  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:

  <%@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" />

  </form>

  </body>

  </html>



以上是关于RSA加密算法的简单案例的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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