Java加密解密和数字签名完整代码示例
作者: default|标签:java 数字签名 加密解密|2017-12-6 09:14
加密这种程序员在开发的时候也是非常重要的,本文我们主要介绍Java加密解密和数字签名完整代码示例,希望可以帮助到大家。

常见的加密算法

基本的单向加密算法:

BASE64严格地说,属于编码格式,而非加密算法
MD5(MessageDigestalgorithm5,信息摘要算法)
SHA(SecureHashAlgorithm,安全散列算法)
HMAC(HashMessageAuthenticationCode,散列消息鉴别码)

复杂的对称加密(DES、PBE)、非对称加密算法:

DES(DataEncryptionStandard,数据加密算法)
PBE(Password-basedencryption,基于密码验证)
RSA(算法的名字以发明者的名字命名:RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman)
DH(Diffie-Hellman算法,密钥一致协议)
DSA(DigitalSignatureAlgorithm,数字签名)
ECC(EllipticCurvesCryptography,椭圆曲线密码编码学)

数字签名

算法简述

数字签名算法可以看做是一种带有密钥的消息摘要算法,并且这种密钥包含了公钥和私钥。也就是说,数字签名算法是非对称加密算法和消息摘要算法的结合体。

特点

数字签名算法要求能够验证数据完整性、认证数据来源,并起到抗否认的作用。

原理

数字签名算法包含签名和验证两项操作,遵循私钥签名,公钥验证的方式。

签名时要使用私钥和待签名数据,验证时则需要公钥、签名值和待签名数据,其核心算法主要是消息摘要算法。

1. 消息摘要


String beforeDegist = "asdf";  
System.out.println("摘要前:"+beforeDegist);     
//初始信息要转换成字节流的形式  
byte[] plainText = beforeDegist.getBytes("UTF8");   
//使用getInstance("算法")来获得消息摘要,这里使用SHA-1的160位算法或者MD5算法 
geDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");  
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");    
System.out.println("/n" + messageDigest.getProvider().getInfo());    
//开始使用算法  
messageDigest.update(plainText);    
//输出算法运算结果  
String afterDegist = new String(messageDigest.digest(),"UTF8");  
System.out.println("摘要后:"+afterDegist);


2. 私钥加密


 /** 
  * 此例子是对一个字符串信息,用一个私钥(key)加密,然后在用该私钥解密,验证是否一致 
  * 私钥加密,是对称加密 
  * 使用对称算法。比如:A用一个密钥对一个文件加密,而B读取这个文件的话,则需要和A一样的密钥,双方共享一 
  * 个私钥(而在web环境下,私钥在传递时容易被侦听) 
  *  
  * 附:主要对称算法有:DES(实际密钥只用到56 位) 
  * AES(支持三种密钥长度:128、192、256位),通常首先128位,其他的还有DESede等 
  */  
<span style="white-space: pre; ">  </span>String before = "asdf";      
    byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");        
    // STEP 1.



System.out.println("Start generate AES key.");
//得到一个使用AES算法的KeyGenerator的实例  
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
//定义密钥长度128位  
keyGen.init(128);
//通过KeyGenerator产生一个key(密钥算法刚才已定义,为AES)  
Key key = keyGen.generateKey();
System.out.println("Finish generating AES key="+key);


//STEP 2.


    //获得一个私钥加密类Cipher,定义Cipher的基本信息:ECB是加密方式,PKCS5Padding是填充方法  
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");  
//System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo());


//STEP 3.


// 使用私钥加密  
System.out.println("/n用私钥加密...");
// 把刚才生成的key当作参数,初始化使用刚才获得的私钥加密类,Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密  
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//私钥加密类Cipher进行加密,加密后返回一个字节流byte[]  
byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);
//以UTF8格式把字节流转化为String  
String after1 = new String(cipherText, "UTF8");
System.out.println("用私钥加密完成:"+after1);


// STEP 4.


[java] view plain copy
//使用私钥对刚才加密的信息进行解密,看看是否一致,Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密钥  
System.out.println("/n用私钥解密...");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//对刚才私钥加密的字节流进行解密,解密后返回一个字节流byte[]  
byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);
String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");
System.out.println("用私钥解密完成:"+after2);


3. 公钥加密


String before = "asdf";
byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");
//产生一个RSA密钥生成器KeyPairGenerator(顾名思义:一对钥匙生成器)  
KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
//定义密钥长度1024位  
keyGen.initialize(1024);
//通过KeyPairGenerator产生密钥,注意:这里的key是一对钥匙!!  
KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();
//获得一个RSA的Cipher类,使用公钥加密  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
//System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo());  
System.out.println("/n用公钥加密...");
//Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密,从一对钥匙中得到公钥 key.getPublic()  
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key.getPublic());
//用公钥进行加密,返回一个字节流  
byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);
//以UTF8格式把字节流转化为String  
String after1 = new String(cipherText, "UTF8");
System.out.println("用公钥加密完成:"+after1);
//使用私钥解密  
System.out.println("/n用私钥解密...");
//Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密模式,从一对钥匙中得到私钥 key.getPrivate()  
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key.getPrivate());
//用私钥进行解密,返回一个字节流  
byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);
String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");
System.out.println("用私钥解密完成:"+after2);


4. 数字签名


/** 
 * 此例子是数字签名的例子,使用RSA私钥对消息摘要(这里指的是原始数据)进行签名,然后使用公钥验证签名 
 *  
 * A通过使用B的公钥加密数据后发给B,B利用B的私钥解密就得到了需要的数据(进过B公钥加密的数据只有B的私钥能够 
 * 解开,C没有B的私钥,所以C解不开,但C可以使用B的公钥加密一份数据发给B,这样一来,问题来了,B收到的数据到 
 * 底是A发过来的还是C发过来的呢) 
 * 由于私钥是唯一的,那么A就可以利用A自己的私钥进行加密,然后B再利用A的公钥来解密,就可以确定:一定是A的消 
 * 息,数字签名的原理就基于此 
 *  
 * 总结:A想将目标数据传给B,此时A需要准备1和2两部分 
 * 1:A使用B的公钥将原始信息加密,以起到保密作用(只有B的私钥能解开,其他人使用其他钥匙都解不开,当然就保密咯) 
 * 2:A使用A的私钥将原始信息的摘要进行签名,以起到接收方B确定是A发过来的作用(A用A的私钥对目标数据的摘要进行签 
 * 名,然后传给B,同时,C用C的私钥对任意信息进行签名也传给B,B想接受的是A的数据(比如说一个转帐请求),于是B 
 * 就通过A的公钥对接受到的两个信息进行解密,解开的就是A(A的公钥能且只能解开A的私钥加密的数据)) 
 */
String before = "asdf";
byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");
//形成RSA公钥对  
KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();
//使用私钥签名**********************************************************  
Signature sig = Signature.getInstance("SHA1WithRSA");
sig.initSign(key.getPrivate());
//sig对象得到私钥  
//签名对象得到原始数据  
sig.update(plainText);
//sig对象得到原始数据(现实中用的是原始数据的摘要,摘要的是单向的,即摘要算法后无法解密)  
byte[] signature = sig.sign();
//sig对象用私钥对原始数据进行签名,签名后得到签名signature  
em.out.println(sig.getProvider().getInfo());
String after1 = new String(signature, "UTF8");
System.out.println("/n用私钥签名后:"+after1);
//使用公钥验证  
sig.initVerify(key.getPublic());
//sig对象得到公钥  
//签名对象得到原始信息  
sig.update(plainText);
//sig对象得到原始数据(现实中是摘要)  
try {
	if (sig.verify(signature)) {
		//sig对象用公钥解密签名signature得到原始数据(即摘要),一致则true  
		System.out.println("签名验证正确!!"+new String(plainText, "UTF8"));
	} else {
		System.out.println("签名验证失败!!");
	}
}
catch (SignatureException e) {
	System.out.println("签名验证失败!!");
}


5. 数字证书


/** 
 * 此例是对“数字证书”文件的操作 
  * java平台(在机器上安装jdk)为你提供了密钥库(证书库),cmd下提供了keytool命令就可以创建证书库 
  *  
  * 在运行此例前: 
  * 在c盘目录下创建一个证书,指定证书库为BocsoftKeyLib,创建别名为TestCertification的一条证书,它指定用  
  * RSA 算法生成,且指定密钥长度为1024,证书有效期为1年 
  * 导出证书文件为TC.cer已存于本地磁盘C:/ 
  * 密码是qazzaq 
  */
try {
	//前提:将证书库中的一条证书导出到证书文件(我写的例子里证书文件叫TC.cer)  
	//从证书文件TC.cer里读取证书信息  
	CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
	FileInputStream in = new FileInputStream("C:/TC.cer");
	//将文件以文件流的形式读入证书类Certificate中  
	Certificate c = cf.generateCertificate(in);
	System.err.println("转换成String后的证书信息:"+c.toString());
	*/  
	    //或者不用上面代码的方法,直接从证书库中读取证书信息,和上面的结果一摸一样  
	String pass="qazzaq";
	FileInputStream in2=new FileInputStream("C:/BocsoftKeyLib");
	KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
	ks.load(in2,pass.toCharArray());
	String alias = "TestCertification";
	//alias为条目的别名  
	Certificate c=ks.getCertificate(alias);
	System.err.println("转换成String后的证书信息:"+c.toString());
	//获取获取X509Certificate类型的对象,这是证书类获取Certificate的子类,实现了更多方法  
	X509Certificate t=(X509Certificate)c;
	//从信息中提取需要信息  
	System.out.println("版本号:"+t.getVersion());
	System.out.println("序列号:"+t.getSerialNumber().toString(16));
	System.out.println("主体名:"+t.getSubjectDN());
	System.out.println("签发者:"+t.getIssuerDN());
	System.out.println("有效期:"+t.getNotBefore());
	System.out.println("签名算法:"+t.getSigAlgName());
	byte [] sig=t.getSignature();
	//签名值  
	PublicKey pk = t.getPublicKey();
	byte [] pkenc=pk.getEncoded();
	System.out.println("公钥:");
	for (int i=0;i<pkenc.length;i++){
		System.out.print(pkenc[i]+",");
	}
	System.err.println();
	//证书的日期有效性检查,颁发的证书都有一个有效性的日期区间  
	Date TimeNow=new Date();
	t.checkValidity(TimeNow);
	System.out.println("证书的日期有效性检查:有效的证书日期!");
	//验证证书签名的有效性,通过数字证书认证中心(CA)机构颁布给客户的CA证书,比如:caroot.crt文件  
	//我手里没有CA颁给我的证书,所以下面代码执行不了  
	/*FileInputStream in3=new FileInputStream("caroot.crt");   
    //获取CA证书 
    Certificate cac = cf.generateCertificate(in3); 
    //获取CA的公钥   
    PublicKey pbk=cac.getPublicKey();   
    //c为本地证书,也就是待检验的证书,用CA的公钥校验数字证书c的有效性 
    c.verify(pbk);        
  } catch(CertificateExpiredException e){//证书的日期有效性检查:过期   
    System.out.println("证书的日期有效性检查:过期");     
  } catch(CertificateNotYetValidException e){ //证书的日期有效性检查:尚未生效   
    System.out.println("证书的日期有效性检查:尚未生效");   
  } catch (CertificateException ce) {  
    ce.printStackTrace();  
  } catch (FileNotFoundException fe) {  
    fe.printStackTrace();  
  } /*catch (IOException ioe){ 
  } catch (KeyStoreException kse){ 
  }*/
	catch (Exception e){
		e.printStackTrace();
	}
}


以上内容就是关于Java加密解密和数字签名完整代码示例的全部内容,觉得不错的赶紧收藏起来吧。

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以上就是Java加密解密和数字签名完整代码示例的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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