• 学习加密(三)spring boot 使用RSA非对称加密,前后端传递参数加解密


    1.前面一篇是AES对称加密写了一个demo,为了后面的两者结合使用,今天去了解学习了下RSA非对称加密.

    2.这是百度百科对(对称加密丶非对称加密)的解释:

       (1)对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥。

       (2)非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密,这两个秘钥是公开密钥(public key,简称公钥)和私有密钥(private key,简称私钥)。

    大致思路:

         (1)服务端利用RSA创建一对公私钥,服务端存储私钥,将公钥给客户端
         (2)每次请求前,将明文数据利用公钥进行加密,然后将密文传递给服务端
         (3)服务端拿到密文,利用私钥进行解密,得到明文数据,然后进行业务处理

     ps: 如果想做到返回参数也进行加密,那么两个方法,
         (1)客户端或服务端创建一对公私钥,然后将公私钥传递给服务端或客户端,(这样就可以使用公钥加密,私钥解密了),但是私钥放在客户端就违背了非对称加密(RSA)的原则性了,
         (2)客户端,创建一对公私钥,服务端在重新创建新的一对公私钥,互相各拿对方的公钥,这样就可以进行传参的加密,解密,和响应数据的加解密!!!
         但是为了解决RSA加解密性能问题,请看下篇文章RSA+AES(动态获取key)进行混合加密

    使用非对称加密(RSA)实践(采用前端加密,后端解密,后端并不返回加密数据):

    1.创建spring boot项目,导入相关依赖
    2.编写加密工具类
    3.编写自定义注解(让加解密细粒度)
    4.编写自定义RsaDecodeRequestAdvice
    5.创建controller
    6.创建jsp或者html,引入js(加密和解密的通用js)
    ps:因为这里没https证书,所有使用http, 考虑到前后端分离,使用json来传递数据

    第一步: 略,不会的请自行百度spring boot项目如何创建!
    第二步:

     
     
    import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
     
    import java.io.ByteArrayOutputStream;
    import java.security.Key;
    import java.security.KeyFactory;
    import java.security.KeyPair;
    import java.security.KeyPairGenerator;
    import java.security.PrivateKey;
    import java.security.PublicKey;
    import java.security.Signature;
    import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
    import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
    import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
    import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Map;
     
    import javax.crypto.Cipher;
     
    /** */
    /**
     *


     * RSA公钥/私钥/签名工具包
     *


     *


     * 罗纳德·李维斯特(Ron [R]ivest)、阿迪·萨莫尔(Adi [S]hamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard [A]dleman)
     *


     *


     * 字符串格式的密钥在未在特殊说明情况下都为BASE64编码格式

     * 由于非对称加密速度极其缓慢,一般文件不使用它来加密而是使用对称加密,

     * 非对称加密算法可以用来对对称加密的密钥加密,这样保证密钥的安全也就保证了数据的安全
     *


     * 
     * @author monkey
     * @date 2018-10-29
     */
    public class RSAUtils {
     
        /** */
        /**
         * 加密算法RSA
         */
        public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
     
        /** */
        /**
         * 签名算法
         */
        public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";
     
        /** */
        /**
         * 获取公钥的key
         */
        private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";
     
        /** */
        /**
         * 获取私钥的key
         */
        private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";
     
        /** */
        /**
         * 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;
     
        /** */
        /**
         * RSA 位数 如果采用2048 上面最大加密和最大解密则须填写:  245 256
         */
        private static final int INITIALIZE_LENGTH = 1024;
     
        /** */
        /**
         *


         * 生成密钥对(公钥和私钥)
         *


         * 
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static Map genKeyPair() throws Exception {
            KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            keyPairGen.initialize(INITIALIZE_LENGTH);
            KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
            RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
            RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
            Map keyMap = new HashMap(2);
            keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
            keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
            return keyMap;
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 用私钥对信息生成数字签名
         *


         * 
         * @param data
         *            已加密数据
         * @param privateKey
         *            私钥(BASE64编码)
         * 
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(privateKey);
            PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            PrivateKey privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
            Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
            signature.initSign(privateK);
            signature.update(data);
            return Base64.encodeBase64String(signature.sign());
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 校验数字签名
         *


         * 
         * @param data
         *            已加密数据
         * @param publicKey
         *            公钥(BASE64编码)
         * @param sign
         *            数字签名
         * 
         * @return
         * @throws Exception
         * 
         */
        public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(publicKey);
            X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            PublicKey publicK = keyFactory.generatePublic(keySpec);
            Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
            signature.initVerify(publicK);
            signature.update(data);
            return signature.verify(Base64.decodeBase64(sign));
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 私钥解密
         *


         * 
         * @param encryptedData
         *            已加密数据
         * @param privateKey
         *            私钥(BASE64编码)
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] encryptedData, String privateKey) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(privateKey);
            PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            Key privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateK);
            int inputLen = encryptedData.length;
            ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
            int offSet = 0;
            byte[] cache;
            int i = 0;
            // 对数据分段解密
            while (inputLen - offSet > 0) {
                if (inputLen - offSet > MAX_DECRYPT_BLOCK) {
                    cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);
                } else {
                    cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);
                }
                out.write(cache, 0, cache.length);
                i++;
                offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;
            }
            byte[] decryptedData = out.toByteArray();
            out.close();
            return decryptedData;
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 公钥解密
         *


         * 
         * @param encryptedData
         *            已加密数据
         * @param publicKey
         *            公钥(BASE64编码)
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] encryptedData, String publicKey) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(publicKey);
            X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            Key publicK = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicK);
            int inputLen = encryptedData.length;
            ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
            int offSet = 0;
            byte[] cache;
            int i = 0;
            // 对数据分段解密
            while (inputLen - offSet > 0) {
                if (inputLen - offSet > MAX_DECRYPT_BLOCK) {
                    cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);
                } else {
                    cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);
                }
                out.write(cache, 0, cache.length);
                i++;
                offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;
            }
            byte[] decryptedData = out.toByteArray();
            out.close();
            return decryptedData;
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 公钥加密
         *


         * 
         * @param data
         *            源数据
         * @param publicKey
         *            公钥(BASE64编码)
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String publicKey) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(publicKey);
            X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            Key publicK = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
            // 对数据加密
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicK);
            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;
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 私钥加密
         *


         * 
         * @param data
         *            源数据
         * @param privateKey
         *            私钥(BASE64编码)
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, String privateKey) throws Exception {
            byte[] keyBytes = Base64.decodeBase64(privateKey);
            PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
            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;
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 获取私钥
         *


         * 
         * @param keyMap
         *            密钥对
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static String getPrivateKey(Map keyMap) throws Exception {
            Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);
            return Base64.encodeBase64String(key.getEncoded());
        }
     
        /** */
        /**
         *


         * 获取公钥
         *


         * 
         * @param keyMap
         *            密钥对
         * @return
         * @throws Exception
         */
        public static String getPublicKey(Map keyMap) throws Exception {
            Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
            return Base64.encodeBase64String(key.getEncoded());
        }
     
        /**
         * java端公钥加密
         */
        public static String encryptedDataOnJava(String data, String PUBLICKEY) {
            try {
                data = Base64.encodeBase64String(encryptByPublicKey(data.getBytes(), PUBLICKEY));
            } catch (Exception e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            return data;
        }
     
        /**
         * java端私钥解密
         */
        public static String decryptDataOnJava(String data, String PRIVATEKEY) {
            String temp = "";
            try {
                byte[] rs = Base64.decodeBase64(data);
                temp = new String(RSAUtils.decryptByPrivateKey(rs, PRIVATEKEY),"UTF-8");
     
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return temp;
        }
     
        public static void main(String[] args) throws  Exception{
     
        }
    }

    第三步: 
     

    import org.springframework.web.bind.annotation.Mapping;
     
    import java.lang.annotation.*;
     
     
    /**
     * @author monkey
     * @desc 请求数据解密
     * @date 2018/10/29 20:17
     */
    @Target({ElementType.METHOD,ElementType.TYPE})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Mapping
    @Documented
    public @interface RsaSecurityParameter {
     
        /**
         * 入参是否解密,默认解密
         */
        boolean inDecode() default true;
     
        /**
         * 出参是否加密,默认加密
         */
        boolean outEncode() default true;
    }
    第四步:

     
     
    import com.monkey.springboot.demo.annotation.RsaSecurityParameter;
    import com.monkey.springboot.demo.utils.RSAUtils;
    import org.apache.commons.io.IOUtils;
    import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
    import org.slf4j.Logger;
    import org.slf4j.LoggerFactory;
    import org.springframework.core.MethodParameter;
    import org.springframework.http.HttpHeaders;
    import org.springframework.http.HttpInputMessage;
    import org.springframework.http.converter.HttpMessageConverter;
    import org.springframework.web.bind.annotation.ControllerAdvice;
    import org.springframework.web.servlet.mvc.method.annotation.RequestBodyAdvice;
     
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.lang.reflect.Type;
     
    /**
     * @author monkey
     * @desc 请求数据解密
     * @date 2018/10/29 20:17
     */
    @ControllerAdvice(basePackages = "com.monkey.springboot.demo.controller")
    public class RsaDecodeRequestBodyAdvice implements RequestBodyAdvice {
     
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RsaDecodeRequestBodyAdvice.class);
     
        private static final String PRIVATE_KEY="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";
     
        @Override
        public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type type, Class> aClass) {
            return true;
        }
     
        @Override
        public Object handleEmptyBody(Object body, HttpInputMessage httpInputMessage, MethodParameter methodParameter, Type type, Class> aClass) {
            return body;
        }
     
        @Override
        public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter methodParameter, Type type, Class> aClass) throws IOException {
            try {
                boolean encode = false;
                if (methodParameter.getMethod().isAnnotationPresent(RsaSecurityParameter.class)) {
                    //获取注解配置的包含和去除字段
                    RsaSecurityParameter serializedField = methodParameter.getMethodAnnotation(RsaSecurityParameter.class);
                    //入参是否需要解密
                    encode = serializedField.inDecode();
                }
                if (encode) {
                    logger.info("对方法method :【" + methodParameter.getMethod().getName() + "】返回数据进行解密");
                    return new MyHttpInputMessage(inputMessage);
                }else{
                    return inputMessage;
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                logger.error("对方法method :【" + methodParameter.getMethod().getName() + "】返回数据进行解密出现异常:"+e.getMessage());
                return inputMessage;
            }
        }
     
        @Override
        public Object afterBodyRead(Object body, HttpInputMessage httpInputMessage, MethodParameter methodParameter, Type type, Class> aClass) {
            return body;
        }
     
        class MyHttpInputMessage implements HttpInputMessage {
            private HttpHeaders headers;
     
            private InputStream body;
     
            public MyHttpInputMessage(HttpInputMessage inputMessage) throws Exception {
                this.headers = inputMessage.getHeaders();
                String content = easpString(IOUtils.toString(inputMessage.getBody(),"utf-8"));
                this.body = IOUtils.toInputStream(RSAUtils.decryptDataOnJava(content,PRIVATE_KEY));
            }
     
            @Override
            public InputStream getBody() throws IOException {
                return body;
            }
     
            @Override
            public HttpHeaders getHeaders() {
                return headers;
            }
     
            /**
             *
             * @param requestData
             * @return
             */
            public String easpString(String requestData){
                if(requestData != null && !requestData.equals("")){
                    String s = "{\"requestData\":";
                    if(!requestData.startsWith(s)){
                        throw new RuntimeException("参数【requestData】缺失异常!");
                    }else{
                        int closeLen = requestData.length()-1;
                        int openLen = "{\"requestData\":".length();
                        String substring = StringUtils.substring(requestData, openLen, closeLen);
                        return substring;
                    }
                }
                return "";
            }
        }
    }
    第五步:

        /**
         * 跳转rsa页面
         *
         * @return
         */
     
        @RequestMapping("/rsa")
        public String goRsa() {
            return "rsa";
        }
     
        /**
         * RSA测试
         *
         * @return object
         */
        @RequestMapping("/rsaTest")
        @ResponseBody
        @RsaSecurityParameter
        public Persion rsaTest(@RequestBody Persion info) {
            System.out.println(info.getName());
            String content = "内容";
            info.setName(content);
            return  info;
        }
    第六步:
    只需要引入这两个js文件,然后自定义一个html,这里采用了thymeleaf模板引擎.具体语法自行百度,很简单!





       
        RSA 加解密
       
       


     

    公钥:



       

    GitHub - kaifengxu/demo: AES+RSA+recaptcha综合demo

    学习加密(四)spring boot 使用RSA+AES混合加密,前后端传递参数加解密(方式一)_spring boot rsa rsa最大加密明文大小-CSDN博客

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/u012613251/article/details/90512249