在日常的业务逻辑中，难免会遇到需要加密的时候，而常见的MD5加密因为是单向加密并且不可逆，导致应用场景非常的少，而这个时候，RSA对称加密就诞生了。
RSA加密的逻辑是，生成一个公钥和私钥。
你可以选择公钥加密，私钥解密，也可以选择私钥加密，公钥解密。
一般情况下都是公钥加密，和私钥解密。

一，简单的应用

1. Java生成密钥

/*** 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("RSA");//初始化密钥生成器//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keyPairGenerator.initialize(4096);//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>();//公钥keyMap.put("RSAPublicKey", publicKey);//私钥keyMap.put("RSAPrivateKey", privateKey);return keyMap;}

生成密钥对的方式有很多，这里只是简单的说明一下。

2. 公钥加密方法

/*** 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("RSA");//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);}

3. 私钥解密方法

/*** 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("RSA");//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);}

4. 运行

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,开始进行加密数据的传输=============");String str = "情人怨遥夜，竟兮起相思。";System.out.println("原文："+str);//使用公钥对数据进行加密byte[] code2 = RSACoder.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey);System.out.println("===========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("===========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("解密后的数据：" + new String(decode2));}

运行结果：

这个时候基本的加密解密就完成了。

二，问题解答

1. 数据量太大，加密解密报错。

原因
解密有长度限制，长度限制为密钥长度/8；
一般来说密钥长度为1024，加密长度为 128 ，加密长度为 117 ，如果字符超过这个数量就会报错。
解决方案
采用分段加密解密，计算出来需要加密数据的长度
以128分割成多个数组进行加密，
以117分割成多个数组进行解密

2. 分段加密解密后出现部分中文乱码

原因，加密和解密数据都是要转成byte[] 类型的，字符串占字节为3，所以在分割字节的时候，将一个汉字分割成了两个数组的结尾和开头，这样就会出现乱码的情况。

3. 加密后密文格式不是是这个格式的

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

原因：密文格式不一样的原因是你的原数据的编码格式的问题，我全部采用的utf-8；

附上我的工具类

package com.tysu.mall.core.util;/*** 创建时间:2019/01/10* 创建人:Administrator* 描述:*/import javax.crypto.Cipher;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** 1、公钥加密，私钥解密用于信息加密* 2、私钥加密，公钥解密用于数字签名*/
public class RsaTool{//定义加密方式public static final String KEY_RSA = "RSA";//定义公钥关键词public static final String KEY_RSA_PUBLICKEY = "RSAPublicKey";//定义私钥关键词public static final String KEY_RSA_PRIVATEKEY = "RSAPrivateKey";//定义签名算法private final static String KEY_RSA_SIGNATURE = "MD5withRSA";/*** *** RSA最大加密大小*/private final static int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;/*** *** RSA最大解密大小*/private final static int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;/*** 生成公私密钥对*/public static Map<String, Object> init(){Map<String, Object> map = null;try{KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_RSA);//设置密钥对的bit数，越大越安全，但速度减慢，一般使用512或1024generator.initialize(1024);KeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();// 获取公钥RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();// 获取私钥RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();// 将密钥对封装为Mapmap = new HashMap<String, Object>();map.put(KEY_RSA_PUBLICKEY, publicKey);map.put(KEY_RSA_PRIVATEKEY, privateKey);} catch (NoSuchAlgorithmException e){e.printStackTrace();}return map;}/*** 获取Base64编码的公钥字符串*/public static String getPublicKey(Map<String, Object> map){String str = "";Key key = (Key) map.get(KEY_RSA_PUBLICKEY);str = encryptBase64(key.getEncoded());return str;}/*** 获取Base64编码的私钥字符串*/public static String getPrivateKey(Map<String, Object> map){String str = "";Key key = (Key) map.get(KEY_RSA_PRIVATEKEY);str = encryptBase64(key.getEncoded());return str;}/*** BASE64 解码** @param key 需要Base64解码的字符串* @return 字节数组*/public static byte[] decryptBase64(String key){return Base64.getDecoder().decode(key);}/*** BASE64 编码** @param key 需要Base64编码的字节数组* @return 字符串*/public static String encryptBase64(byte[] key){return new String(Base64.getEncoder().encode(key));}/*** 公钥加密** @param encryptingStr* @param publicKeyStr* @return*/public static String encryptByPublicKey(String encryptingStr, String publicKeyStr){try{// 将公钥由字符串转为UTF-8格式的字节数组byte[] publicKeyBytes = decryptBase64(publicKeyStr);// 获得公钥X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);// 取得待加密数据byte[] data = encryptingStr.getBytes("UTF-8");KeyFactory factory;factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);PublicKey publicKey = factory.generatePublic(keySpec);// 对数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);// 返回加密后由Base64编码的加密信息int inputLen = data.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_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[] decryptedData = out.toByteArray();out.close();return encryptBase64(decryptedData);} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}/*** 私钥解密** @param encryptedStr* @param privateKeyStr* @return*/public static String decryptByPrivateKey(String encryptedStr, String privateKeyStr){try{// 对私钥解密byte[] privateKeyBytes = decryptBase64(privateKeyStr);// 获得私钥PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);// 获得待解密数据byte[] data = decryptBase64(encryptedStr);KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);PrivateKey privateKey = factory.generatePrivate(keySpec);// 对数据解密Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);// 返回UTF-8编码的解密信息int inputLen = data.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(data, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);} else{cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);}out.write(cache, 0, cache.length);i++;offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;}byte[] decryptedData = out.toByteArray();out.close();return new String(decryptedData, "UTF-8");} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}/*** 私钥加密** @param encryptingStr* @param privateKeyStr* @return*/public static String encryptByPrivateKey(String encryptingStr, String privateKeyStr){try{byte[] privateKeyBytes = decryptBase64(privateKeyStr);// 获得私钥PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);// 取得待加密数据byte[] data = encryptingStr.getBytes("UTF-8");KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);PrivateKey privateKey = factory.generatePrivate(keySpec);// 对数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);// 返回加密后由Base64编码的加密信息int inputLen = data.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_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[] decryptedData = out.toByteArray();out.close();return encryptBase64(decryptedData);} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}/*** 公钥解密** @param encryptedStr* @param publicKeyStr* @return*/public static String decryptByPublicKey(String encryptedStr, String publicKeyStr){try{// 对公钥解密byte[] publicKeyBytes = decryptBase64(publicKeyStr);// 取得公钥X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);// 取得待加密数据byte[] data = decryptBase64(encryptedStr);KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);PublicKey publicKey = factory.generatePublic(keySpec);// 对数据解密Cipher cipher = Cipher.getInstance(factory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);// 返回UTF-8编码的解密信息int inputLen = data.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(data, offSet, MAX_DECRYPT_BLOCK);} else{cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);}out.write(cache, 0, cache.length);i++;offSet = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;}byte[] decryptedData = out.toByteArray();out.close();return new String(decryptedData, "UTF-8");} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return null;}/*** 用私钥对加密数据进行签名** @param encryptedStr* @param privateKey* @return*/public static String sign(String encryptedStr, String privateKey){String str = "";try{//将私钥加密数据字符串转换为字节数组byte[] data = encryptedStr.getBytes();// 解密由base64编码的私钥byte[] bytes = decryptBase64(privateKey);// 构造PKCS8EncodedKeySpec对象PKCS8EncodedKeySpec pkcs = new PKCS8EncodedKeySpec(bytes);// 指定的加密算法KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);// 取私钥对象PrivateKey key = factory.generatePrivate(pkcs);// 用私钥对信息生成数字签名Signature signature = Signature.getInstance(KEY_RSA_SIGNATURE);signature.initSign(key);signature.update(data);str = encryptBase64(signature.sign());} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return str;}/*** 校验数字签名** @param encryptedStr* @param publicKey* @param sign* @return 校验成功返回true，失败返回false*/public static boolean verify(String encryptedStr, String publicKey, String sign){boolean flag = false;try{//将私钥加密数据字符串转换为字节数组byte[] data = encryptedStr.getBytes();// 解密由base64编码的公钥byte[] bytes = decryptBase64(publicKey);// 构造X509EncodedKeySpec对象X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(bytes);// 指定的加密算法KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance(KEY_RSA);// 取公钥对象PublicKey key = factory.generatePublic(keySpec);// 用公钥验证数字签名Signature signature = Signature.getInstance(KEY_RSA_SIGNATURE);signature.initVerify(key);signature.update(data);flag = signature.verify(decryptBase64(sign));} catch (Exception e){e.printStackTrace();}return flag;}
}

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1. Java生成密钥

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3. 私钥解密方法

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1. 数据量太大，加密解密报错。

2. 分段加密解密后出现部分中文乱码

3. 加密后密文格式不是是这个格式的

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