聊聊公鑰私鑰

在編程中,我們爲了保證數據安全,免不了要經常進行數據加密,於是產生了各種各樣的加密算法.無論怎樣,都還是存在被破解的風險.今天就來說說RSA算法.

背景

RSA公鑰加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在（美國麻省理工學院）開發的。RSA取名來自開發他們三者的名字。RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前爲止已知的所有密碼攻擊，已被ISO推薦爲公鑰數據加密標準。RSA算法基於一個十分簡單的數論事實：將兩個大素數相乘十分容易，但那時想要對其乘積進行因式分解卻極其困難，因此可以將乘積公開作爲加密密鑰。

雖然上面的解釋很深奧,但是你只要知道,這個算法非常安全就行了.

加密解密過程

假設有兩個用戶A,B. B在它的一側,生成了公鑰和私鑰,私鑰只有B自己知道,然後把公鑰分享給A,當然不僅是A,B的公鑰只要分享給了所有他信賴的人,那麼這些人都將能解密A的數據.

過程1:
A使用B的公鑰加密數據,然後B使用私鑰解密數據.這時所有擁有公鑰的用戶是不能解密數據的,因爲他們沒有私鑰.這個數據只有A和B能夠獲取,這就保證了數據的安全.

過程2:
B使用私鑰加密數據,那麼所有有公鑰的用戶都可以使用公要解密數據.其他沒有公鑰的人是沒有辦法獲取到數據的,這也保證了數據的安全性.

非對稱加密

通過上面的過程，我們可以看到這樣一個不同於以往加密算法的現象，那就是非對稱．什麼是非對稱？

你不能通過自己的加密密鑰，反向解密，這個過程是不可逆的，正是因爲如此才大大提高了它的安全性．公鑰和私鑰都可以進行加密解密，但他們必須配對使用．在私鑰被高度保護的情況下，永遠不會出現被破解的可能．

java實現

package com.mike;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;

import javax.crypto.Cipher;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
 * The class Rsa.java
 */
public class Rsa {

    private static String PUBLIC_KEY_FILE = "C:\\my\\PublicKey";
    private static String PRIVATE_KEY_FILE = "C:\\my\\PrivateKey";

    /**
     * 初始化密鑰
     *
     * @return
     */
    public static void productKey() {
        try {
            KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
            keyGen.initialize(1024);
            KeyPair keyPair = keyGen.generateKeyPair();// 生成密鑰對
            Key pubKey = keyPair.getPublic(); // 獲取公鑰
            Key priKey = keyPair.getPrivate(); // 獲取私鑰
            ObjectOutputStream oos1 = null;
            ObjectOutputStream oos2 = null;
            try {
                /** 用對象流將生成的密鑰寫入文件 */
                oos1 = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(PUBLIC_KEY_FILE));
                oos2 = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(PRIVATE_KEY_FILE));
                oos1.writeObject(pubKey);
                oos2.writeObject(priKey);
            } catch (Exception e) {
                throw e;
            } finally {
                /** 清空緩存，關閉文件輸出流 */
                oos1.close();
                oos2.close();
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 公鑰加密方法 私鑰加密也一樣
     * 
     * @param source
     *            源數據
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String source) throws Exception {
        Key publicKey;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            /** 將文件中的公鑰對象讀出 */
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(PUBLIC_KEY_FILE));
            publicKey = (Key) ois.readObject();
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        } finally {
            ois.close();
        }

        /** 得到Cipher對象來實現對源數據的RSA加密 */
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        byte[] b = source.getBytes();
        /** 執行加密操作 */
        byte[] b1 = cipher.doFinal(b);
        return Base64.encodeBase64String(b1);
    }

    /**
     * 私鑰解密算法 公鑰解密一樣
     * 
     * @param cryptograph
     *            密文
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String cryptograph) throws Exception {
        Key privateKey;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            /** 將文件中的私鑰對象讀出 */
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(PRIVATE_KEY_FILE));
            privateKey = (Key) ois.readObject();
        } catch (Exception e) {
            throw e;
        } finally {
            ois.close();
        }

        /** 得到Cipher對象對已用公鑰加密的數據進行RSA解密 */
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] b1 = Base64.decodeBase64(cryptograph);

        /** 執行解密操作 */
        byte[] b = cipher.doFinal(b1);
        return new String(b);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Rsa.productKey();
        String msg = "我是加密信息";
        String encryt = Rsa.encrypt(msg);
        System.out.println("加密後的字符:"+encryt);
        System.out.println("解密後的字符:"+Rsa.decrypt(encryt));
    }
}

這樣有了密鑰文件，你就可以進行加密和簽名了．歡迎公衆我的公衆號mike啥都想搞，學習更多有趣的東西．