RSAUtils
?package cn.i186.charge.util;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,.URLDecoder;
import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.Provider;
import java.security.PublicKey;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.InvalidParameterException;
import java.security.Signature;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.crypto.Cipher;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,mons.io.IOUtils;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,mons.io.FileUtils;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,mons.codec.DecoderException;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,mons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,ng.ArrayUtils;
import https://www.sodocs.net/doc/e39869654.html,ng.StringUtils;
/**
* RSA算法加密/解密工具类。
*
* @author fuchun
* @version 1.0.0, 2010-05-05
*/
public abstract class RSAUtils {
private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RSAUtils.class);
/** 算法名称 */
private static final String ALGORITHOM = "RSA";
/**保存生成的密钥对的文件名称。 */
private static final String RSA_PAIR_FILENAME = "/__RSA_PAIR.txt";
/** 密钥大小 */
private static final int KEY_SIZE = 1024;
/** 默认的安全服务提供者 */
private static final Provider DEFAULT_PROVIDER = new BouncyCastleProvider();
private static KeyPairGenerator keyPairGen = null;
private static KeyFactory keyFactory = null;
/** 缓存的密钥对。 */
private static KeyPair oneKeyPair = null;
private static File rsaPairFile = null;
/**
* RSA最大加密明文大小
*/
private static final int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;
/**
* RSA最大解密密文大小
*/
private static final int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;
static {
try {
keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
LOGGER.error(ex.getMessage());
}
rsaPairFile = new File(getRSAPairFilePath());
}
private RSAUtil
s() {
}
/**
* 生成并返回RSA密钥对。
*/
private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {
try {
keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom(DateUtil.getCurrentTime(DateUtil.YYYY_MM_DD_HH_mm_ss).getBytes()));
oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
saveKeyPair(oneKeyPair);
return oneKeyPair;
} catch (InvalidParameterException ex) {
LOGGER.error("KeyPairGenerator does not support a key length of " + KEY_SIZE + ".", ex);
} catch (NullPointerException ex) {
LOGGER.error("RSAUtils#KEY_PAIR_GEN is null, can not generate KeyPairGenerator instance.",
ex);
}
return null;
}
/**
*
* 私钥解密密
*
*
* @param data 源数据
* @param privateKey 私钥(BASE64编码)
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptByPrivateKey(String privateKey,byte[] data )
throws Exception {
byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM);
Key privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateK);
int inputLen = data.length;
ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
int offSet = 0;
byte[] cache;
int i = 0;
// 对数据分段加密
while (inputLen - offSet > 0) {
if (inputLen - offSet > MAX_ENCRYPT_BLOCK) {
cache = cipher.doFinal(data, offSet, MAX_ENCRYPT_BLOCK);
} else {
cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);
}
out.write(cache, 0, cache.length);
i++;
offSet = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;
}
byte[] encryptedData = out.toByteArray();
out.close();
return encryptedData;
}
/**
* 返回生成/读取的密钥对文件的路径。
*/
private static String getRSAPairFilePath() {
String urlPath = RSAUtils.class.getResource("/").getPath();
return (new File(urlPath).getParent() + RSA_PAIR_FILENAME);
}
/**
* 若需要创建新的密钥对文件，则返回 {@code true}，否则 {@code false}。
*/
private static boolean isCreateKeyPairFile() {
// 是否创建新的密钥对文件
boolean createNewKeyPair = false;
if (!rsaPairFile.exists() || rsaPairFile.isDirectory()) {
createNewKeyPair = true;
}
return createNewKeyPair;
}
/**
* 将指定的RSA密钥对以文件形式保存。
*
* @param keyPair 要保存
的密钥对。
*/
private static void saveKeyPair(KeyPair keyPair) {
FileOutputStream fos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
try {
fos = FileUtils.openOutputStream(rsaPairFile);
oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(keyPair);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
IOUtils.closeQuietly(oos);
IOUtils.closeQuietly(fos);
}
}
/**
* 返回RSA密钥对。
*/
public static KeyPair getKeyPair() {
// 首先判断是否需要重新生成新的密钥对文件
if (isCreateKeyPairFile()) {
// 直接强制生成密钥对文件，并存入缓存。
return generateKeyPair();
}
if (oneKeyPair != null) {
return oneKeyPair;
}
return readKeyPair();
}
// 同步读出保存的密钥对
private static KeyPair readKeyPair() {
FileInputStream fis = null;
ObjectInputStream ois = null;
try {
fis = FileUtils.openInputStream(rsaPairFile);
ois = new ObjectInputStream(fis);
oneKeyPair = (KeyPair) ois.readObject();
return oneKeyPair;
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
IOUtils.closeQuietly(ois);
IOUtils.closeQuietly(fis);
}
return null;
}
/**
* 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的公钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param publicExponent 专用指数。
* @return RSA专用公钥对象。
*/
public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {
RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus),
new BigInteger(publicExponent));
try {
return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
LOGGER.error("RSAPublicKeySpec is unavailable.", ex);
} catch (NullPointerException ex) {
LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);
}
return null;
}
/**
* 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的私钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param privateExponent 专用指数。
* @return RSA专用私钥对象。
*/
public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {
RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus),
new BigInteger(privateExponent));
try {
return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);
} catch (InvalidKeySpecException ex) {
LOGGER.error("RSAPrivateKeySpec is unavailable.", ex);
} catch (NullPointerException ex) {
LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);
}
return null;
}
/**
* 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的私钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param privateExponent 专用指数。
* @return RSA专用私钥对象。
*/
public static RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {
if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPrivateExponent)) {
if(LOGGER.isDebugEnabled()) {
LOGGER.debug("hexModulus and hexPrivateExponent cannot be empty. RSAPrivateKey value is null to return.");
}
return null;
}
byte[] modulus = null;
byte[] privateExponent = null;
try {
modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
privateExponent = Hex.decodeHex(hexPrivateExponent.toCharArray());
} catch(DecoderException ex) {
LOGGER.error("hexModulus or hexPrivateExponent value is invalid. return null(RSAPrivateKey).");
}
if(modulus != null && privateExponent != null) {
return generateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);
}
return null;
}
/**
* 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的公钥对象。
*
* @param modulus 系数。
* @param publicExponent 专用指数。
* @return RSA专用公钥对象。
*/
public static RSAPublicKey getRSAPublidKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {
if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPublicExponent)) {
if(LOGGER.isDebugEnabled()) {
LOGGER.debug("hexModulus and hexPublicExponent cannot be empty. return null(RSAPublicKey).");
}
return null;
}
byte[] modulus = null;
byte[] publicExponent = null;
try {
modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
publicExponent = Hex.decodeHex(hexPublicExponent.toCharArray());
} catch(DecoderException ex) {
LOGGER.error("hexModulus or hexPublicExponent value is invalid. return null(RSAPublicKey).");
}
if(modulus != null && publicExponent != null) {
return generateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);
}
return null;
}
/**
* 使用指定的公钥加密数据。
*
* @param publicKey 给定的公钥。
* @param data 要加密的数据。
* @return 加密后的数据。
*/
public static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {
Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITH
OM, DEFAULT_PROVIDER);
ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
return ci.doFinal(data);
}
/**
* 使用指定的私钥解密数据。
*
* @param privateKey 给定的私钥。
* @param data 要解密的数据。
* @return 原数据。
*/
public static byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {
Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
/* ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
byte[] cache;
for(int i=0;i
out.write(cache);
System.out.println(new String(cache));
}*/
return ci.doFinal(data);
}
//分段解密
public final static String decrypt(String data, PrivateKey rk) {
String rrr = "";
StringBuffer sb = new StringBuffer(100);
try {
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(
data.getBytes());
//此处之所以是 256，而不是128的原因是因为有一个16进行的转换，所以由128变为了256
byte[] readByte = new byte[256];
int n = 0;
while ((n = bais.read(readByte)) > 0) {
if (n >= MAX_DECRYPT_BLOCK) {
sb.append(new String(decrypt(rk,hex2byte(readByte))));
} else {
}
}
rrr = URLDecoder.decode(sb.reverse().toString(), "UTF-8");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return rrr;
}
public static byte[] hex2byte(byte[] b) {
if ((b.length % 2) != 0)
throw new IllegalArgumentException("长度不是偶数");
byte[] b2 = new byte[b.length / 2];
for (int n = 0; n < b.length; n += 2) {
String item = new String(b, n, 2);
b2[n / 2] = (byte) Integer.parseInt(item, 16);
}
return b2;
}
/**
* 使用给定的公钥加密给定的字符串。
*
* 若 {@code publicKey} 为 {@code null}，或者 {@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code
* null}。
*
* @param publicKey 给定的公钥。
* @param plaintext 字符串。
* @return 给定字符串的密文。
*/
public static String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {
if (publicKey == null || plaintext == null) {
return null;
}
byte[] data = plaintext.getBytes();
try {
byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);
return new String(Hex.encodeHex(en_data));
} catch (Exception ex) {
LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());
}
return null;
}
/**
* 使用默认的公钥加密给定的字符串。
*
* 若{@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code null}。
*
* @param plaintext 字符串。
* @return 给定字符串的密文。
*/
public static String encryptString(String plaintext) {
if(plaintext == null) {
return null;
}
byte[] data = plaintext.getBytes();
KeyPair keyPair = getKeyPair();
try {
byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey)keyPair.getPublic(), data);
return new String(Hex.encodeHex(en_data));
} catch(NullPointerException ex) {
LOGGER.error("keyPair cannot be null.");
} catch(Exception ex) {
LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());
}
return null;
}
/**
* 使用给定的私钥解密给定的字符串。
*
* 若私钥为 {@code null}，或者 {@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
* 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
*
* @param privateKey 给定的私钥。
* @param encrypttext 密文。
* @return 原文字符串。
*/
public static String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {
if (privateKey == null || StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
return null;
}
try {
byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);
return new String(data);
} catch (Exception ex) {
LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getCause().getMessage()));
}
return null;
}
/**
* 使用默认的私钥解密给定的字符串。
*
* 若{@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
* 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
*
* @param encrypttext 密文。
* @return 原文字符串。
*/
public static String decryptString(String encrypttext) {
if(StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
return null;
}
KeyPair keyPair = getKeyPair();
try {
byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate(), en_data);
return new String(data);
} catch(NullPointerException ex) {
LOGGER.error("keyPair cannot be null.");
} catch (Exception ex) {
LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getMessage()));
}
return null;
}
/**
* 使用默认的私钥解密由JS加密（使用此类提供的公钥加密）的字符串。
*
* @param encrypttext 密文。
* @return {@code encr
ypttext} 的原文字符串。
*/
public static String decryptStringByJs(String encrypttext) {
String text = decryptString(encrypttext);
if(text == null) {
return null;
}
return StringUtils.reverse(text);
}
/** 返回已初始化的默认的公钥。*/
public static RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {
KeyPair keyPair = getKeyPair();
if(keyPair != null) {
return (RSAPublicKey)keyPair.getPublic();
}
return null;
}
/** 返回已初始化的默认的私钥。*/
public static RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {
KeyPair keyPair = getKeyPair();
if(keyPair != null) {
return (RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();
}
return null;
}
}