目录

 

一、RSA简介

二、加密、签名区别

三、公私钥生成

四、RSA工具类

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一、RSA简介

　　非对称加密算法，由一对密钥（公钥-私钥）来进行加密-解密、签名-验签的过程。公钥-私钥的生成与数学相关，算法的原理是依靠对极大整数做因数分解的困难性来保证安全性。

二、加密、签名区别

　　加密和签名都是为了信息传递途中的安全，原理略有不同，加密是防止信息明文传输被泄露，签名是防止信息被篡改。

加密场景：A服务器向B服务器传递一指令。

过程如下：

（1）B生成一对密钥（公钥-私钥），私钥B自己保留，公钥任何人可以获取。

（2）B传递自己的公钥给A，A用B的公钥对消息进行加密。

（3）B接收到A加密的消息，利用B自己的私钥对消息进行解密。

整个流程含两次传递过程，第一次是B传递公钥给A，第二次是A传递加密消息给B，即使都被第三方非法截获，也没有危险性，因为只有B的私钥才能对消息进行解密，防止了消息内容的泄露。

验签场景：B服务器收执行完A服务器发的指令后，向A回复执行结果。

过程如下：

（1）B用自己的私钥对回复的消息加签，形成签名，并将签名和消息本身一起传递给A。

（2）A收到回复后，使用B提供的公钥进行验签，如果验签解析出的内容与消息本身一致，证明消息是B回复的。

即使回复的消息被第三方非法截获，也没有危险性，因为接收方A使用的是B的公钥进行验签，只有B的私钥生成的签名才能通过A的验签，即使第三方非法获取消息内容，也无法伪造带签名的回复给A，防止了消息内容被篡改。

　　但是不难发现，加密场景中，可以利用截获的公钥，将假指令进行加密，然后传递给B。验签场景中，虽然截获的消息不能被篡改，但是消息的内容可以利用公钥验签获得，并不能防止泄露。所以实际应用中要根据情况使用，最好同时使用加密和签名，比如A和B都有一套自己的公钥和私钥，当A要给B发送消息时，先用B的公钥对消息加密，再对加密的消息使用A的私钥加签名，达到既不泄露也不被篡改，从而保证消息的安全性（公钥加密、私钥解密、私钥签名、公钥验签）。

三、公私钥生成

1.下载openssl工具，通过工具生成RSA的公钥和私钥，安装简单，不再赘述，安装后如下图：

2.双击openssl.exe文件，打开命令窗口，输入命令：genrsa -out rsa_private_key.pem 1024   并回车，得到生成成功的结果，如下图：

此时再看文件路径，发现bin文件夹中多了一个名为rsa_private_key.pem的文件，这个是原始的私钥，如下图：

3、把RSA私钥转换成PKCS8格式

命令窗口，输入命令：pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM –nocrypt   并回车，得到生成功的结果，这个结果就是PKCS8格式的私钥，如下图：

右键点击命令窗口上边缘，选择编辑→标记，选中要复制的文字（如下图），再次右键点击窗口上边缘，选择编辑→复制，即可获得PKCS8格式的私钥。

4、生成公钥
命令窗口，输入命令：rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem  并回车，得到生成成功的结果，如下图：

此时再看文件路径，发现bin文件夹中多了一个名为rsa_public_key.pem的文件，如下图：

以上，将公私密钥整理成没有换行的字符串，再配置到接口中使用即可。

四、RSA工具类

package com.common.utils.rsa;

import java.security.KeyFactory;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;

import javax.crypto.Cipher;

public class RSAUtil {

	public static final String SIGNATURE_INSTANCE = "SHA1WithRSA";

	/**
	 * @Title: getPublicKey
	 * @Description:实例化公钥
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static PublicKey getPublicKey(String publicKey) throws Exception {
		byte[] publicKeyBytes = Base64.getDecoder().decode(publicKey.getBytes());
		X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
		return keyFactory.generatePublic(keySpec);
	}

	/**
	 * @Title: getPrivateKey
	 * @Description:实例化私钥
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static PrivateKey getPrivateKey(String privateKey) throws Exception {
		byte[] privateKeyBytes = Base64.getDecoder().decode(privateKey.getBytes());
		PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
		return keyFactory.generatePrivate(keySpec);
	}

	/**
	 * @Title: encryptByPublicKey
	 * @Description:公钥加密
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] content, String publicKey) throws Exception {
		Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPublicKey(publicKey));
		return cipher.doFinal(content);
	}

	/**
	 * @Title: decryptByPrivateKey
	 * @Description:私钥解密
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] content, String privateKey) throws Exception {
		Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPrivateKey(privateKey));
		return cipher.doFinal(content);
	}


	/**
	 * @Title: sign
	 * @Description:私钥签名
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static byte[] sign(byte[] content, String privateKey) throws Exception {
		Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_INSTANCE);
		signature.initSign(getPrivateKey(privateKey));
		signature.update(content);
		return signature.sign();
	}

	/**
	 * @Title: verify
	 * @Description:公钥验签
	 * @author weny.yang
	 * @date May 13, 2021
	 */
	public static boolean verify(byte[] content, byte[] sign, String publicKey) throws Exception {
		Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_INSTANCE);
		signature.initVerify(getPublicKey(publicKey));
		signature.update(content);
		return signature.verify(sign);
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String content = "这座城市每一个角落，都填满了若有所思的生活！";
		String privateKey = "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";
		String publicKey = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCyXV5eYVYxJfFS78AdVGgUX80nrRXId2OpUJ5pFeN12Bon0Zq2sjPyWViwNWRjVyPoKru9xmKzGPLS4UO7J3mBfKzHSqoGLgYML2C7aDc/EXPDp/6pErLLgl180cjhNTR14Xl3hQW5Dr8V5M6BukcuztdtOUQ/CMOmVkFeDjDwewIDAQAB";

		byte[] encrypt = encryptByPublicKey(content.getBytes("UTF-8"), publicKey);
		byte[] decryp = decryptByPrivateKey(encrypt, privateKey);
		System.out.println("明文："+new String(decryp));

		byte[] sign = sign(content.getBytes("UTF-8"), privateKey);
		boolean verify = verify(content.getBytes("UTF-8"), sign, publicKey);
		System.out.println("验签结果："+verify);
	}

}