Java实现基于RSA的数字签名

加密与数字签名的区别

1、加密保证了数据接受方的数据安全性。加密的作用是防止泄密。

2、签名保证了数据发送方的数据安全性。签名的作用是防止篡改。

数字签名的应用

问题：在比特币中，怎么证明这个交易是你发布的？

这是就需要用到数字签名，数字签名大概可已描述为：用私钥加密，用公钥解密。发布一条交易信息：“我给xxx转了0.2个比特币”，将这条消息用自己的私钥加密，再发布出去，大众在收到这条消息后，用我的公钥验签，验证成功则说明是我发布的交易。

签名的过程与加密相反。

代码

package RSA;import org.apache.commons.codec.binary.Base64;import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
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.HashMap;
import java.util.Map;/*** @author WuYongheng* @date 2022/11/22* @description 数字签名  RSA*/
public class RsaSignature {//数字签名 - 签名验证算法private static final String SIGNATRUE_ALGORITHM = "MD5withRSA";//数字签名 - RSA算法private static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";//私钥private static final String PRIVATEKEY = "RSAPrivateKey";//公钥private static final String PUBLICKEY = "RSAPublicKey";/*** RSA长度* 默认是 1024* 必须是 64的倍数* 范围：512 - 65536*/private static final int KeySize = 512; // 512 位 2进制，128 位 16进制/*** 初始化** @return map* @throws Exception*/public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {//实例化，生成器KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);//初始化keyPairGenerator.initialize(KeySize);//获取公私钥对KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();//获取私钥RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();//获取公钥RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();map.put(PRIVATEKEY, privateKey);map.put(PUBLICKEY, publicKey);return map;}/*** 取得公钥** @param map* @return byte[]*/public static byte[] getPublicKey(Map<String, Object> map) {PublicKey publicKey = (PublicKey) map.get(PUBLICKEY);return publicKey.getEncoded();}/*** 取得私钥** @param map* @return byte[]*/public static byte[] getPrivateKey(Map<String, Object> map) {PrivateKey privateKey = (PrivateKey) map.get(PRIVATEKEY);return privateKey.getEncoded();}/*** 私钥加密** @param source 数据* @param key    私钥* @return 签名* @throws Exception*/public static String sign(String source, byte[] key) throws Exception {byte[] data = source.getBytes("utf-8");// 取得私钥PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(key);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);// 生成私钥PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);//新增： 实例化 签名对象Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATRUE_ALGORITHM);//初始化 私钥signature.initSign(privateKey);//更新签名signature.update(data);byte[] enSign = signature.sign();return Base64.encodeBase64String(enSign);}/*** 校验** @param source  源数据* @param key     公钥* @param signStr 已签名的数据* @return true or false* @throws Exception*/public static boolean verify(String source, byte[] key, String signStr) throws Exception {// 还原即将 解密的 数据源byte[] data = source.getBytes("utf-8");// 还原已签名数据byte[] signData = Base64.decodeBase64(signStr);// 取得公钥X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(key);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);// 生成公钥PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);//新增： 实例化 签名对象Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATRUE_ALGORITHM);//初始化 校验公钥signature.initVerify(publicKey);//更新签名signature.update(data);//验证return signature.verify(signData);}public static void main(String[] args) throws Exception {Map<String, Object> keyMap = initKey();byte[] privateKey = getPrivateKey(keyMap);byte[] publicKey = getPublicKey(keyMap);System.out.println("获取的私钥:" + Base64.encodeBase64String(privateKey));System.out.println("获取的公钥:" + Base64.encodeBase64String(publicKey));String source = "";//需要签名文件的内容String fileName = "D:\\code\\aaa.txt";try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {String line;while ((line = br.readLine()) != null) {System.out.println("文件内容是: " + line);source = line;}}System.out.println("需要签名的文件内容是: " + source);String sign = sign(source, privateKey);System.out.println("签名后：" + sign);boolean flat = verify(source, publicKey, sign);System.out.println("校验结果:" + flat);}
}

效果

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