关于使用JS前台加密、JAVA后台解密的RSA实现，RSA加密和签名

需求环境：

西安项目中，客户要求保护用户的密码信息，不允许在http中传递明文的密码信息。

 

实现：

用RSA非对称加密方式实现。后台生成rsa密钥对，然后在登陆页面设置rsa公钥，提交时用公钥加密密码，生成的密文传到后台，用私钥解密，获取密码明文。

这样客户端只需要知道rsa加密方式和公钥，前台不知道私钥是无法解密的，此解决方案还是相对比较安全的。

附件是参照网友资料的Java+JS的实现，放在这里供大家下载。访问方式/RSA/login.jsp。

需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar文件。

因为后台要转换成bigint，所以对明文长度有些限制：

总长度不超过126（1汉字长度为9），如下两个字符串：

阿送大法散得阿送大法散得阿送
1232132131231231232131232K1232132131231231232131232K1232132131231231232131232K1232132131231231232131232K1234567890123456789012

 

 

RSA速度  
 * 由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论 是软件还是硬件实现。  
 * 速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据 加密。

 

 

Util.java

 

Java代码  

1. package RSA;  
2.   
3. /** 
4.  *  
5.  */  
6.   
7. import java.io.ByteArrayOutputStream;  
8. import java.io.FileInputStream;  
9. import java.io.FileOutputStream;  
10. import java.io.ObjectInputStream;  
11. import java.io.ObjectOutputStream;  
12. import java.math.BigInteger;  
13. import java.security.KeyFactory;  
14. import java.security.KeyPair;  
15. import java.security.KeyPairGenerator;  
16. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
17. import java.security.PrivateKey;  
18. import java.security.PublicKey;  
19. import java.security.SecureRandom;  
20. import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;  
21. import java.security.interfaces.RSAPublicKey;  
22. import java.security.spec.InvalidKeySpecException;  
23. import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;  
24. import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;  
25.   
26. import javax.crypto.Cipher;  
27.   
28. /** 
29.  * RSA 工具类。提供加密，解密，生成密钥对等方法。 
30.  * 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。 
31.  *  
32.  */  
33. public class RSAUtil {  
34.       
35.     private static String RSAKeyStore = "C:/RSAKey.txt";  
36.     /** 
37.      * * 生成密钥对 * 
38.      *  
39.      * @return KeyPair * 
40.      * @throws EncryptException 
41.      */  
42.     public static KeyPair generateKeyPair() throws Exception {  
43.         try {  
44.             KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",  
45.                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
46.             final int KEY_SIZE = 1024;// 没什么好说的了，这个值关系到块加密的大小，可以更改，但是不要太大，否则效率会低  
47.             keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());  
48.             KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();  
49.               
50.             System.out.println(keyPair.getPrivate());  
51.             System.out.println(keyPair.getPublic());  
52.               
53.             saveKeyPair(keyPair);  
54.             return keyPair;  
55.         } catch (Exception e) {  
56.             throw new Exception(e.getMessage());  
57.         }  
58.     }  
59.   
60.     public static KeyPair getKeyPair() throws Exception {  
61.         FileInputStream fis = new FileInputStream(RSAKeyStore);  
62.         ObjectInputStream oos = new ObjectInputStream(fis);  
63.         KeyPair kp = (KeyPair) oos.readObject();  
64.         oos.close();  
65.         fis.close();  
66.         return kp;  
67.     }  
68.   
69.     public static void saveKeyPair(KeyPair kp) throws Exception {  
70.   
71.         FileOutputStream fos = new FileOutputStream(RSAKeyStore);  
72.         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);  
73.         // 生成密钥  
74.         oos.writeObject(kp);  
75.         oos.close();  
76.         fos.close();  
77.     }  
78.   
79.     /** 
80.      * * 生成公钥 * 
81.      *  
82.      * @param modulus * 
83.      * @param publicExponent * 
84.      * @return RSAPublicKey * 
85.      * @throws Exception 
86.      */  
87.     public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus,  
88.             byte[] publicExponent) throws Exception {  
89.         KeyFactory keyFac = null;  
90.         try {  
91.             keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA",  
92.                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
93.         } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {  
94.             throw new Exception(ex.getMessage());  
95.         }  
96.   
97.         RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(  
98.                 modulus), new BigInteger(publicExponent));  
99.         try {  
100.             return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);  
101.         } catch (InvalidKeySpecException ex) {  
102.             throw new Exception(ex.getMessage());  
103.         }  
104.     }  
105.   
106.     /** 
107.      * * 生成私钥 * 
108.      *  
109.      * @param modulus * 
110.      * @param privateExponent * 
111.      * @return RSAPrivateKey * 
112.      * @throws Exception 
113.      */  
114.     public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus,  
115.             byte[] privateExponent) throws Exception {  
116.         KeyFactory keyFac = null;  
117.         try {  
118.             keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA",  
119.                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
120.         } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {  
121.             throw new Exception(ex.getMessage());  
122.         }  
123.   
124.         RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(  
125.                 modulus), new BigInteger(privateExponent));  
126.         try {  
127.             return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);  
128.         } catch (InvalidKeySpecException ex) {  
129.             throw new Exception(ex.getMessage());  
130.         }  
131.     }  
132.   
133.     /** 
134.      * * 加密 * 
135.      *  
136.      * @param key 
137.      *            加密的密钥 * 
138.      * @param data 
139.      *            待加密的明文数据 * 
140.      * @return 加密后的数据 * 
141.      * @throws Exception 
142.      */  
143.     public static byte[] encrypt(PublicKey pk, byte[] data) throws Exception {  
144.         try {  
145.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",  
146.                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
147.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pk);  
148.             int blockSize = cipher.getBlockSize();// 获得加密块大小，如：加密前数据为128个byte，而key_size=1024  
149.             // 加密块大小为127  
150.             // byte,加密后为128个byte;因此共有2个加密块，第一个127  
151.             // byte第二个为1个byte  
152.             int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);// 获得加密块加密后块大小  
153.             int leavedSize = data.length % blockSize;  
154.             int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1  
155.                     : data.length / blockSize;  
156.             byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];  
157.             int i = 0;  
158.             while (data.length - i * blockSize > 0) {  
159.                 if (data.length - i * blockSize > blockSize)  
160.                     cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i  
161.                             * outputSize);  
162.                 else  
163.                     cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i  
164.                             * blockSize, raw, i * outputSize);  
165.                 // 这里面doUpdate方法不可用，查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到  
166.                 // ByteArrayOutputStream中，而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密，可是到了此时加密块大小很可能已经超出了  
167.                 // OutputSize所以只好用dofinal方法。  
168.   
169.                 i++;  
170.             }  
171.             return raw;  
172.         } catch (Exception e) {  
173.             throw new Exception(e.getMessage());  
174.         }  
175.     }  
176.   
177.     /** 
178.      * * 解密 * 
179.      *  
180.      * @param key 
181.      *            解密的密钥 * 
182.      * @param raw 
183.      *            已经加密的数据 * 
184.      * @return 解密后的明文 * 
185.      * @throws Exception 
186.      */  
187.     public static byte[] decrypt(PrivateKey pk, byte[] raw) throws Exception {  
188.         try {  
189.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA",  
190.                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());  
191.             cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, pk);  
192.             int blockSize = cipher.getBlockSize();  
193.             ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);  
194.             int j = 0;  
195.   
196.             while (raw.length - j * blockSize > 0) {  
197.                 bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));  
198.                 j++;  
199.             }  
200.             return bout.toByteArray();  
201.         } catch (Exception e) {  
202.             throw new Exception(e.getMessage());  
203.         }  
204.     }  
205.   
206.     /** 
207.      * * * 
208.      *  
209.      * @param args * 
210.      * @throws Exception 
211.      */  
212.     public static void main(String[] args) throws Exception {  
213.         RSAPublicKey rsap = (RSAPublicKey) RSAUtil.generateKeyPair().getPublic();  
214.         String test = "hello world";  
215.         byte[] en_test = encrypt(getKeyPair().getPublic(), test.getBytes());  
216.         byte[] de_test = decrypt(getKeyPair().getPrivate(), en_test);  
217.         System.out.println(new String(de_test));  
218.     }  
219. }  

 

LoginAction.java

Java代码  

1. package RSA;  
2.   
3. //login  
4. /* 
5.  * Generated by MyEclipse Struts 
6.  * Template path: templates/java/JavaClass.vtl 
7.  */  
8. import java.math.BigInteger;  
9. import java.net.URLDecoder;  
10. import java.net.URLEncoder;  
11.   
12. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
13. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
14.   
15. import RSA.RSAUtil;  
16.   
17. /** 
18.  * MyEclipse Struts Creation date: 06-28-2008 
19.  *  
20.  * XDoclet definition: 
21.  *  
22.  * @struts.action path="/login" name="loginForm" input="/login.jsp" 
23.  *                scope="request" validate="true" 
24.  * @struts.action-forward name="error" path="/error.jsp" 
25.  * @struts.action-forward name="success" path="/success.jsp" 
26.  */  
27. public class LoginAction {  
28.     /* 
29.      * Generated Methods 
30.      */  
31.   
32.     /** 
33.      * Method execute 
34.      *  
35.      * @param mapping 
36.      * @param form 
37.      * @param request 
38.      * @param response 
39.      * @return ActionForward 
40.      */  
41.     public boolean execute(HttpServletRequest request,  
42.             HttpServletResponse response) throws Exception {  
43.         String pwd ;  
44.         String result = request.getParameter("result");  
45.         System.out.println("原文加密后为：");  
46.         System.out.println(result);  
47.         byte[] en_result = new BigInteger(result, 16).toByteArray();  
48.         //System.out.println("转成byte[]" + new String(en_result));  
49.         byte[] de_result = RSAUtil.decrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPrivate(),  
50.                 en_result);  
51.         System.out.println("还原密文：");  
52.         System.out.println(new String(de_result));  
53.         StringBuffer sb = new StringBuffer();  
54.         sb.append(new String(de_result));  
55.         pwd = sb.reverse().toString();  
56.         System.out.println(sb);  
57.         System.out.println("=================================");  
58.         pwd = URLDecoder.decode(pwd,"UTF-8");//  
59.         System.out.println(pwd);  
60.         request.setAttribute("pwd", pwd);  
61.         return true;  
62.     }  
63. }  

 

登陆login.jsp

Html代码  

1. <%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8" contentType="text/html; charset=UTF-8"%>  
2.   
3. <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">  
4. <html:html lang="true">  
5. <head>  
6.     <title>login</title>  
7.   
8.     <script type="text/javascript" src="js/RSA.js"></script>  
9.     <script type="text/javascript" src="js/BigInt.js"></script>  
10.     <script type="text/javascript" src="js/Barrett.js"></script>  
11.       
12.     <script type="text/javascript">  
13. function rsalogin(){  
14.     var thisPwd = document.getElementById("password").value;  
15.     bodyRSA();  
16.     var result = encryptedString(key, encodeURIComponent(thisPwd));  
17.     //alert(encodeURIComponent(thisPwd)+"\r\n"+result);  
18.     loginForm.action="loginCHK.jsp?result="+result;  
19.     loginForm.submit();  
20. }  
21. var key ;  
22. function bodyRSA(){  
23.     setMaxDigits(130);  
24.     key = new RSAKeyPair("10001","","8246a46f44fc4d961e139fd70f4787d272d374532f4d2d9b7cbaad6a15a8c1301319aa6b3f30413b859351c71938aec516fa7147b69168b195e81df46b6bed7950cf3a1c719d42175f73d7c97a85d7d20a9e83688b92f05b3059bb2ff75cd7190a042cd2db97ebc2ab4da366f2a7085556ed613b5a39c9fdd2bb2595d1dc23b5");   
25. }  
26. </script>  
27. </head>  
28.   
29. <body>  
30.     <form method="post" name="loginForm" target=_blank>  
31.         <table border="0">  
32.             <tr>  
33.                 <td>  
34.                     Password:  
35.                 </td>  
36.                 <td>  
37.                     <input type='text' name="password" id=password style='width:400px' value="my passwd"/>  
38.                 </td>  
39.             </tr>  
40.             <tr>  
41.                 <td colspan="2" align="center">  
42.                     <input type="button" value="SUBMIT" onclick="rsalogin();" />  
43.                 </td>  
44.             </tr>  
45.         </table>  
46.     </form>  
47. </body>  
48. </html:html>  

 

登陆校验loginCHK.jsp

Html代码  

1. <%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8" contentType="text/html; charset=UTF-8"%>  
2.   
3. <jsp:directive.page import="RSA.LoginAction"/>  
4.   
5. <%  
6. LoginAction la = new LoginAction();  
7. la.execute(request ,response);  
8. %>  
9. pwd is [<%=request.getAttribute("pwd")%>]  

 

 

================================================

 

另外，通过RSA还可以实现数字签名 ：用私钥签名、公钥验证即可。具体可以看代码：

Java代码  

1. package encode;  
2.   
3. import java.security.KeyPair;  
4. import java.security.KeyPairGenerator;  
5. import java.security.Signature;  
6.   
7. public class DigitalSignature2Example {  
8.     public static void main(String[] args) {  
9.         args = new String[] { "中国" };  
10.           
11.         if (args.length != 1) {  
12.             System.err.println("Usage:java DigitalSignature2Example ");  
13.             System.exit(1);  
14.         }  
15.   
16.         try {  
17.             byte[] plainText = args[0].getBytes("UTF-8");  
18.             System.out.println("\nStart generating RSA key.");  
19.             // 生成RSA密钥对  
20.             KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");  
21.             // 初始化密钥长度  
22.             keyGen.initialize(1024);  
23.             // 生成密钥对  
24.             KeyPair pair = keyGen.generateKeyPair();  
25.             System.out.println("\nFinish generating RSA key.");  
26.             // 使用私钥签名  
27.             Signature sig = Signature.getInstance("SHA1WithRSA");  
28.             // 用指定的私钥进行初始化  
29.             sig.initSign(pair.getPrivate());  
30.             // 添加要签名的信息  
31.             sig.update(plainText);  
32.             // 返回签名的字节数组  
33.             byte[] signature = sig.sign();  
34.             System.out.println(sig.getProvider().getInfo());  
35.             System.out.println("\nSignature: ");  
36.             System.out.println(new String(signature, "UTF-8"));  
37.   
38.             // 使用公钥验证  
39.             System.out.println("\nStart signature verification.");  
40.             sig.initVerify(pair.getPublic());  
41.             // 添加要验证的信息  
42.             sig.update(plainText);  
43.             if (sig.verify(signature)) {  
44.                 System.out.println("Signature verificated.");  
45.             } else {  
46.                 System.out.println("Signature failed.");  
47.             }  
48.         } catch (Exception e) {  
49.             e.printStackTrace();  
50.         }  
51.     }  
52. }