RSA签名算法在Java中的使用

签名的作用

使用签名的主要作用是为了防止发送的信息被串改。

发送方通过将一些字段要素按一定的规则排序后拼接成相应的加签字符串，对数据进行加签。
接收方接受到请求后需要验证该信息是否被篡改过，也需要将对应的字段按照同样的规则生成验签sign，然后在于接收到的进行比对，可以发现数据是否被串改过。

RSA算法

诞生

RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

概述

RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密算法。
RSA算法的理论基础是一种特殊的可逆模幂运算。是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密，

JAVA版加解密实例

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

/**
 * RSA 工具类
 *
 * @author 码农猿
 */
public abstract class RSAUtil {
    /**
     * RSA公钥加密
     *
     * @param str       加密字符串
     * @param publicKey 公钥
     * @return 密文
     * @throws Exception 加密过程中的异常信息
     */
    public static String encrypt(String str, String publicKey) throws Exception {
        //base64编码的公钥
        byte[] decoded = Base64.decodeBase64(publicKey);
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA加密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
        return Base64.encodeBase64String(cipher.doFinal(str.getBytes("UTF-8")));
    }

    /**
     * RSA私钥解密
     *
     * @param str        加密字符串
     * @param privateKey 私钥
     * @return 铭文
     * @throws Exception 解密过程中的异常信息
     */
    public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception {
        //64位解码加密后的字符串
        byte[] inputByte = Base64.decodeBase64(str.getBytes("UTF-8"));
        //base64编码的私钥
        byte[] decoded = Base64.decodeBase64(privateKey);
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
        return new String(cipher.doFinal(inputByte));
    }

}

加解密实例

     public static void main(String[] args) throws Exception {

        //公钥
        String publicKey = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDp9FaWlZc/doHX" +
                "il60NcJB56trQOoYSMx5LUgBr+rGANJNBJvUJOI3Jqfs5axf4Lx/JqlhGcmlBuNE" +
                "gt16iEwwBLj6GSpHIm+qZ/bT1xHqJqJzS55PUu6JNhZsV6ERz/tvs3dITuTa0zxT" +
                "CSX4c9DniIF0VuWCLgEvRVuI2pqBYQIDAQAB";

        //私钥
        String privateKey = "MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAOn0VpaVlz92gdeK" +
                "XrQ1wkHnq2tA6hhIzHktSAGv6sYA0k0Em9Qk4jcmp+zlrF/gvH8mqWEZyaUG40SC" +
                "3XqITDAEuPoZKkcib6pn9tPXEeomonNLnk9S7ok2FmxXoRHP+2+zd0hO5NrTPFMJ" +
                "Jfhz0OeIgXRW5YIuAS9FW4jamoFhAgMBAAECgYBS+Rg4gcdJd7MnCWj7CtHhY9OU" +
                "z0n24OK720ZdatGd9a6gKBFIFOix3KDT0MTooCDaC5Eo4ed1AtNZefwot+wksf2R" +
                "dXgoAf/uS1GpxbzXhzFHmfDBOf7yKRXm4K/xzVWu7+1DI2siGwuQ6GWfyhZlGCgj" +
                "DASHmSYOAidG8t6KQQJBAPeotqqoY0Q7yICWyRbJIVgtABRxSR6xE+4fGjHev219" +
                "pYopK7r0KRQsyAgHsFoFwzx9Rzr8YG85LBQ7lAeenzkCQQDx1XchnIRRuAl5f9EL" +
                "QuZjz8orT08nKhrM2aNswfmY5UC7amJPvPSZihYGO+V75NBGii6glG1Fskp+o4Hb" +
                "kctpAkA/DChUkcGToVSNx9Uxg8qFVA9tJNnkglf8itZ0U6yQByiZX5nOYlIC3NOf" +
                "l7WBdW4afBoiHhW+uuNJ01EAD5WhAkANBpx2GQIfjLQl8TaHTsEuGyEemBUBXQk4" +
                "g3iEASa6j46fCanl9Z2PL5rkFxHTTI3TXtoIGDaSjHnqvE/gTcgRAkEA92TtlNrc" +
                "VMm7ZkXz26YXkJ5dLDAFB7X8GxZU7DBJ3nFU8Ezj3V5y+5ka494A7/8WVYZUpnm9" +
                "KspvMmNNK4l/lQ==";

        String str = "123456";
        // 1. 将明文密码字符串转字节数组


        // 2. 用公钥进行加密
        String strEncryptByte = RSAUtil.encrypt(str, publicKey);

        // 3. 用私钥进行解密
        String strDecryptByte = RSAUtil.decrypt(strEncryptByte, privateKey);

        System.out.println("加密前：" + str);
        System.out.println("加密后：" + strEncryptByte);
        System.out.println("解密后：" + strDecryptByte);
        System.out.println("加解密前后是否相同：" + str.equals(strDecryptByte));

结果如图
在这里插入图片描述

RSA加密明文最大长度117字节，解密要求密文最大长度为128字节，所以过长数据在加密和解密的过程中需要分块进行。
RSA加密对明文的长度是有限制的，如果加密数据过大会抛出如下异常：

Exception in thread “main” javax.crypto.IllegalBlockSizeException: Data must not be longer than 117 bytes
at com.sun.crypto.provider.RSACipher.a(DashoA13*…)
at com.sun.crypto.provider.RSACipher.engineDoFinal(DashoA13*…)
at javax.crypto.Cipher.doFinal(DashoA13*…)