Java安全加密专题文章索引

  1. Java安全加密：对称加密
  2. Java安全加密：非对称加密
  3. Java安全加密：消息摘要Message Digest
  4. Java安全加密：数字签名和数字证书
  5. Java安全加密：Https编程

1. 介绍

与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公钥（publickey）和私钥（privatekey）。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密；如果用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。

简单理解为：加密和解密是不同的钥匙

对称加密

2. 常见算法

RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等，其中支付宝使用的就是RSA算法

3. RSA 算法原理

质因数、欧拉函数、模反元素
原理很复杂，只需要知道内部是基于分解质因数和取模操作即可

4. 使用步骤

  1. //1，获取cipher 对象
  2. Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
  3. //2，通过秘钥对生成器KeyPairGenerator 生成公钥和私钥
  4. KeyPair keyPair = KeyPairGenerator.getInstance("RSA").generateKeyPair();
  5. //使用公钥进行加密，私钥进行解密（也可以反过来使用）
  6. PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
  7. PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
  8. //3,使用公钥初始化密码器
  9. cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
  10. //4，执行加密操作
  11. byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes());
  12. //使用私钥初始化密码器
  13. cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
  14. //执行解密操作
  15. byte[] deResult = cipher.doFinal(result);

5. 注意点

  1. //一次性加密数据的长度不能大于117 字节
  2. private static final int ENCRYPT_BLOCK_MAX = 117;
  3. //一次性解密的数据长度不能大于128 字节
  4. private static final int DECRYPT_BLOCK_MAX = 128;

6. 分批操作

  1. /**
  2. * 分批操作
  3. *
  4. * @param content 需要处理的数据
  5. * @param cipher 密码器（根据cipher 的不同，操作可能是加密或解密）
  6. * @param blockSize 每次操作的块大小，单位为字节
  7. * @return 返回处理完成后的结果
  8. * @throws Exception
  9. */
  10. public static byte[] doFinalWithBatch(byte[] content, Cipher cipher, int blockSize) throws Exception {
  11.     int offset = 0;//操作的起始偏移位置
  12.     int len = content.length;//数据总长度
  13.     byte[] tmp;//临时保存操作结果
  14.     ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
  15.     //如果剩下数据
  16.     while (len - offset > 0) {
  17.         if (len - offset >= blockSize) {
  18.             //剩下数据还大于等于一个blockSize
  19.             tmp = cipher.doFinal(content, offset, blockSize);
  20.         }else {
  21.             //剩下数据不足一个blockSize
  22.             tmp = cipher.doFinal(content, offset, len - offset);
  23.         }
  24.         //将临时结果保存到内存缓冲区里
  25.         baos.write(tmp);
  26.         offset = offset + blockSize;
  27.     }
  28.     baos.close();
  29.     return baos.toByteArray();
  30. }

7. 非对称加密用途

身份认证

一条加密信息若能用A 的公钥能解开，则该信息一定是用A 的私钥加密的，该能确定该用户是A。

非对称加密

陌生人通信

A 和B 两个人互不认识，A 把自己的公钥发给B，B 也把自己的公钥发给A，则双方可以通过对方的公钥加密信息通信。C 虽然也能得到A、B 的公钥，但是他解不开密文。

非对称加密

秘钥交换

A 先得到B 的公钥，然后A 生成一个随机秘钥，例如13245768，之后A 用B 的公钥加密该秘钥，得到加密后的秘钥，例如dxs#fd@dk，之后将该密文发给B，B 用自己的私钥解密得到13245768，之后双方使用13245768 作为对称加密的秘钥通信。C 就算截获加密后的秘钥dxs#fd@dk，自己也解不开，这样A、B 二人能通过对称加密进行通信。

对称加密

8. 总结

非对称加密一般不会单独拿来使用，他并不是为了取代对称加密而出现的，非对称加密速度比对称加密慢很多，极端情况下会慢1000 倍，所以一般不会用来加密大量数据，通常我们经常会将对称加密和非对称加密两种技术联合起来使用，例如用非对称加密来给称加密里的秘钥进行加密（即秘钥交换）。