package ***;
?
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 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.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
?
import javax.crypto.Cipher;
?
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.codec.DecoderException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
?
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.apache.log4j.Logger;
?
/**
?* 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 = Logger.getLogger("SOC_Error");
?
? ? /** 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;
?
? ? 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 RSAUtils() {
? ? }
?
? ? /**
? ? ?* 生成并返回RSA密钥对。
? ? ?*/
? ? private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {
? ? ? ? try {
? ? ? ? ? ? keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
? ? ? ? ? ? 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;
? ? }
?
? ? /**
? ? ?* 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(ALGORITHOM, 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);
? ? ? ? return ci.doFinal(data);
? ? }
?
? ? /**
? ? ?* 使用给定的公钥加密给定的字符串。
? ? ?* <p />
? ? ?* 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。
? ? ?* <p />
? ? ?* 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。
? ? ?* <p />
? ? ?* 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。
? ? ?* <p />
? ? ?* 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 encrypttext} 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;
? ? }
?
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? String source = "Hello World!";//要加密的字符串
? ? ? KeyPair keyPair = getKeyPair();
? ? ? String cryptograph = RSAUtils.encryptString(keyPair.getPublic(),source);//生成的密文
? ? ? System.out.println(cryptograph);
? ? ?
? ? ? String target = RSAUtils.decryptString(keyPair.getPrivate(),cryptograph);//解密密文
? ? ? System.out.println(target);
? ? }
}