一、概述

1. RSA是基于大数因子分解难题。目前各种主流计算机语言都支持RSA算法的实现
2. java6支持RSA算法
3. RSA算法可以用于数据加密和数字签名
4. RSA算法相对于DES/AES等对称加密算法，他的速度要慢的多
5. 总原则：公钥加密，私钥解密 / 私钥加密，公钥解密

二、模型分析

RSA算法构建密钥对简单的很，这里我们还是以甲乙双方发送数据为模型

1. 甲方在本地构建密钥对（公钥+私钥），并将公钥公布给乙方
2. 甲方将数据用私钥进行加密，发送给乙方
3. 乙方用甲方提供的公钥对数据进行解密

如果乙方向传送数据给甲方：

1. 乙方用公钥对数据进行加密，然后传送给甲方
2. 甲方用私钥对数据进行解密

三、代码分析

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.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; import javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey; import javax.crypto.interfaces.DHPublicKey; import org.apache.commons.codec.binary.Base64; /**  * 非对称加密算法RSA算法组件  * 非对称算法一般是用来传送对称加密算法的密钥来使用的，相对于DH算法，RSA算法只需要一方构造密钥，不需要  * 大费周章的构造各自本地的密钥对了。DH算法只能算法非对称算法的底层实现。而RSA算法算法实现起来较为简单  * @author kongqz  * */ public class RSACoder {     //非对称密钥算法     public static final String KEY_ALGORITHM="RSA";               /**      * 密钥长度，DH算法的默认密钥长度是1024      * 密钥长度必须是64的倍数，在512到65536位之间      * */     private static final int KEY_SIZE=512;     //公钥     private static final String PUBLIC_KEY="RSAPublicKey";          //私钥     private static final String PRIVATE_KEY="RSAPrivateKey";          /**      * 初始化密钥对      * @return Map 甲方密钥的Map      * */     public static Map<String,Object> initKey() throws Exception{         //实例化密钥生成器         KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);         //初始化密钥生成器         keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE);         //生成密钥对         KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();         //甲方公钥         RSAPublicKey publicKey=(RSAPublicKey) keyPair.getPublic();         //甲方私钥         RSAPrivateKey privateKey=(RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();         //将密钥存储在map中         Map<String,Object> keyMap=new HashMap<String,Object>();         keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);         keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);         return keyMap;              }               /**      * 私钥加密      * @param data待加密数据      * @param key 密钥      * @return byte[] 加密数据      * */     public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{                  //取得私钥         PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(key);         KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);         //生成私钥         PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);         //数据加密         Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);         return cipher.doFinal(data);     }     /**      * 公钥加密      * @param data待加密数据      * @param key 密钥      * @return byte[] 加密数据      * */     public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{                  //实例化密钥工厂         KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);         //初始化公钥         //密钥材料转换         X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(key);         //产生公钥         PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);                  //数据加密         Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);         return cipher.doFinal(data);     }     /**      * 私钥解密      * @param data 待解密数据      * @param key 密钥      * @return byte[] 解密数据      * */     public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{         //取得私钥         PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(key);         KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);         //生成私钥         PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);         //数据解密         Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);         return cipher.doFinal(data);     }     /**      * 公钥解密      * @param data 待解密数据      * @param key 密钥      * @return byte[] 解密数据      * */     public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{                  //实例化密钥工厂         KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);         //初始化公钥         //密钥材料转换         X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(key);         //产生公钥         PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);         //数据解密         Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubKey);         return cipher.doFinal(data);     }     /**      * 取得私钥      * @param keyMap 密钥map      * @return byte[] 私钥      * */     public static byte[] getPrivateKey(Map<String,Object> keyMap){         Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);         return key.getEncoded();     }     /**      * 取得公钥      * @param keyMap 密钥map      * @return byte[] 公钥      * */     public static byte[] getPublicKey(Map<String,Object> keyMap) throws Exception{         Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);         return key.getEncoded();     }     /**      * @param args      * @throws Exception       */     public static void main(String[] args) throws Exception {         //初始化密钥         //生成密钥对         Map<String,Object> keyMap=RSACoder.initKey();         //公钥         byte[] publicKey=RSACoder.getPublicKey(keyMap);                  //私钥         byte[] privateKey=RSACoder.getPrivateKey(keyMap);         System.out.println("公钥：/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));         System.out.println("私钥：/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));                  System.out.println("================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============");         String str="RSA密码交换算法";         System.out.println("/n===========甲方向乙方发送加密数据==============");         System.out.println("原文:"+str);         //甲方进行数据的加密         byte[] code1=RSACoder.encryptByPrivateKey(str.getBytes(), privateKey);         System.out.println("加密后的数据："+Base64.encodeBase64String(code1));         System.out.println("===========乙方使用甲方提供的公钥对数据进行解密==============");         //乙方进行数据的解密         byte[] decode1=RSACoder.decryptByPublicKey(code1, publicKey);         System.out.println("乙方解密后的数据："+new String(decode1)+"/n/n");                  System.out.println("===========反向进行操作，乙方向甲方发送数据==============/n/n");                  str="乙方向甲方发送数据RSA算法";                  System.out.println("原文:"+str);                  //乙方使用公钥对数据进行加密         byte[] code2=RSACoder.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey);         System.out.println("===========乙方使用公钥对数据进行加密==============");         System.out.println("加密后的数据："+Base64.encodeBase64String(code2));                  System.out.println("=============乙方将数据传送给甲方======================");         System.out.println("===========甲方使用私钥对数据进行解密==============");                  //甲方使用私钥对数据进行解密         byte[] decode2=RSACoder.decryptByPrivateKey(code2, privateKey);                  System.out.println("甲方解密后的数据："+new String(decode2));     } }  控制台输出： 公钥： MFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAM0qc+eVm4pyBbCBuM4jRxOYsxWkylLXVklyWp3JNs71 B6vLVg2Iwh6TwPbpXbGWOI11RMLhe5bwLpdeBqP4f4MCAwEAAQ== 私钥： MIIBVQIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAT8wggE7AgEAAkEAzSpz55WbinIFsIG4ziNHE5izFaTK UtdWSXJanck2zvUHq8tWDYjCHpPA9uldsZY4jXVEwuF7lvAul14Go/h/gwIDAQABAkByhW3pKSOH Zhoy6lYkCqEUGTptrGybTUQG/2QBi12iqzenm7rKlasjdMEr6Q8RX5RpGArzvhvLepAPqPZ5LXjR AiEA7vI8/9HHrZSbHQ4Up7xby7bOULknoRjZy68HRMPRSXUCIQDbzwQfvrYNqLiauTcNsg6ejCJw cxSCLlJupgwBBjyOFwIgVEbWIviPr/ZpGz9bI6o4ykoozKnxg01ri/6o1qUmTP0CIQDBC0XO73oJ 8vT2BdZA8/D884vHgHoxfqcswC3otGZ4TwIhANGXz8GHxM0zuOg8pds54S1ARlrkUXFULocVZ2Ka ngFf ================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输============= ===========甲方向乙方发送加密数据============== 原文:RSA密码交换算法 加密后的数据：kF3vekz0DpJmLzwdrWjfZLyGBWsKzFOwm+8im85KZr6QA49csvCl9KgsfjSVLuXwgsPrFoEhkiqQ 0+VApr001A== ===========乙方使用甲方提供的公钥对数据进行解密============== 乙方解密后的数据：RSA密码交换算法  ===========反向进行操作，乙方向甲方发送数据==============  原文:乙方向甲方发送数据RSA算法 ===========乙方使用公钥对数据进行加密============== 加密后的数据：xM1MB3DlDKRwSozf9z8YQlftrWpKT8lkabi17cN/ZLOEkOO8jVLKVAjpjsMwtJMcpHTjntdkHKOm s1V8xbh3og== =============乙方将数据传送给甲方====================== ===========甲方使用私钥对数据进行解密============== 甲方解密后的数据：乙方向甲方发送数据RSA算法 

四、总结

1. RSA与DH算法不同，只需要一套密钥就能完成加密、解密的工作
2. 通过代码能看出来，公钥长度明显小于私钥
3. 遵循：公钥加密-私钥解密，私钥加密-公钥解密的原则
4. 公钥和私钥肯定是完全不同

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