前言

由于在银行方面工作对数据安全性要求比较高，需要对前后端通信的数据进行加密，因此编写一个简易的RSA加密算法工具类，可以提高前后端传送数据时的安全性。再次罗列下来，希望自己能有一个更好的理解以及帮助到有需要的小伙伴！有问题的小伙伴可以底部留言，我抽空都会帮忙解答一下，一起加油，共同进步！

一、第一步使用generatorKeyPair产生公私钥

首先创建generatorKeyPair对象（传入要加密的算法）并初始化（传入加密位数），使用其产生keyPair,接着从其其中取出公私钥，最后放到map中进行打包返回。

 /*** 通过KeyPairGenerator产生公私钥* @return* @throws NoSuchAlgorithmException*/public static Map<String ,Object> generetorKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);keyPairGenerator.initialize(INITIALIZE_LENGTH);KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("RSAPublicKey",rsaPublicKey);map.put("RSAPrivateKey",rsaPrivateKey);return map;}

二、取出公私钥字符串

手动创建两个方法，分别对公私钥进行base64加密字符串（此处采用 java.util.Base64或者commons.codec下的Base64都是可以的），有效提高公私钥的安全性。


/*** 拿到RSA公钥字符串* @param map* @return*/public static String getRSAPublicKey(Map<String ,Object> map) {Key rsaPublicKey = (Key) map.get(PUBLIC_KEY);return Base64.getEncoder().encodeToString(rsaPublicKey.getEncoded());}/***拿到RSA私钥字符串* @param map* @return*/public static String getRSAPriateKey(Map<String ,Object> map) {Key rsaPrivateKey = (Key) map.get(PRIVATE_KEY);return Base64.getEncoder().encodeToString(rsaPrivateKey.getEncoded());}

三、加解密算法

通过Cipher加解密类实现RSA的加密解密，加密和解密的过程类似，是一个可逆的过程。加密公钥采用的是X509EncodedKeySpec 产生一个实例作为参数传入KeyFactory中产生一个公钥。后面直接把公钥以及数据作为参数传入Cipher中即可实现加密。这里如果需要加密的数据长度较小可以采用一次加密。否则可以采用分段加密，代码中有详细解释，这里不多做阐述。解密的过程类似，但采用PKCS8EncodedKeySpec 产生实例，并把其传入KeyFactory中产生私钥，下面解密与加密类似可以一次性解密就直接解密，否则就分段解密。

/*** 使用公钥进行加密* @param data* @param publicKey* @return* @throws Exception*/public static byte[] encryptByPublic( byte[] data,String publicKey ) throws Exception {byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(publicKey);X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(decode);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);PublicKey publicK = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,publicK);//如果加密明文长度小于规定的最大长度，如下直接加密就好，否则需要分段加密//cipher.doFinal(data);//以下为分段加密int length = data.length;int i=0;int offset=0;byte[] cache = null;ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();while (length-offset>0) {if (length-offset>MAX_ENCRYPT_BLOCK) {cache = cipher.doFinal(data, offset, MAX_ENCRYPT_BLOCK);}else {cache = cipher.doFinal(data,offset,length-offset);}baos.write(cache,0,cache.length);i++;offset = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;}byte[] encryptData = baos.toByteArray();baos.close();return encryptData;}/*** 使用私钥进行解密* @param data* @param privateKey* @return* @throws Exception*/public static byte[] decryptByPrivateKey( byte[] data,String privateKey ) throws Exception {byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(privateKey);PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(decode);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);PrivateKey publicK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,publicK);//如果解密明文长度小于规定的最大长度，如下直接解密就好，否则需要分段解密//cipher.doFinal(data);//以下为分段解密int length = data.length;int i=0;int offset=0;byte[] cache = null;ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();while (length-offset>0) {if (length-offset>MAX_DECRYPT_BLOCK) {cache = cipher.doFinal(data, offset, MAX_DECRYPT_BLOCK);}else {cache = cipher.doFinal(data,offset,length-offset);}baos.write(cache,0,cache.length);i++;offset = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;}byte[] decryptData = baos.toByteArray();baos.close();return decryptData;}

该处使用的url网络请求的数据。

四、测试（附全码）

下面我们简单测试一下，随便传句话，试下效果。各位小伙伴们，如下所示：

package com.trs.util;import jdk.nashorn.internal.runtime.RewriteException;
import org.omg.CORBA.PUBLIC_MEMBER;import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** Demo class*一个简易版本的RSA加密算法的实现* @author crazy-water* @date 10/21/2021 6:43 PM*/
public class RSAUtil {//加密算法public static final  String KEY_ALGORITHM = "RSA";//RSA公钥public static final   String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey";//RSA私钥public static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey";//1024位最大加密长度public static final int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;//1024位最大解密长度public static final int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;//加密位数public static final int INITIALIZE_LENGTH = 1024;/*** 通过KeyPairGenerator产生公私钥* @return* @throws NoSuchAlgorithmException*/public static Map<String ,Object> generetorKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);keyPairGenerator.initialize(INITIALIZE_LENGTH);KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();map.put("RSAPublicKey",rsaPublicKey);map.put("RSAPrivateKey",rsaPrivateKey);return map;}/*** 拿到RSA公钥字符串* @param map* @return*/public static String getRSAPublicKey(Map<String ,Object> map) {Key rsaPublicKey = (Key) map.get(PUBLIC_KEY);return Base64.getEncoder().encodeToString(rsaPublicKey.getEncoded());}/***拿到RSA私钥字符串* @param map* @return*/public static String getRSAPriateKey(Map<String ,Object> map) {Key rsaPrivateKey = (Key) map.get(PRIVATE_KEY);return Base64.getEncoder().encodeToString(rsaPrivateKey.getEncoded());}/*** 使用公钥进行加密* @param data* @param publicKey* @return* @throws Exception*/public static byte[] encryptByPublic( byte[] data,String publicKey ) throws Exception {byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(publicKey);X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(decode);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);PublicKey publicK = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,publicK);//如果加密明文长度小于规定的最大长度，如下直接加密就好，否则需要分段加密//cipher.doFinal(data);//以下为分段加密int length = data.length;int i=0;int offset=0;byte[] cache = null;ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();while (length-offset>0) {if (length-offset>MAX_ENCRYPT_BLOCK) {cache = cipher.doFinal(data, offset, MAX_ENCRYPT_BLOCK);}else {cache = cipher.doFinal(data,offset,length-offset);}baos.write(cache,0,cache.length);i++;offset = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;}byte[] encryptData = baos.toByteArray();baos.close();return encryptData;}/*** 使用私钥进行解密* @param data* @param privateKey* @return* @throws Exception*/public static byte[] decryptByPrivateKey( byte[] data,String privateKey ) throws Exception {byte[] decode = Base64.getDecoder().decode(privateKey);PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(decode);KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);PrivateKey publicK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,publicK);//如果解密明文长度小于规定的最大长度，如下直接解密就好，否则需要分段解密//cipher.doFinal(data);//以下为分段解密int length = data.length;int i=0;int offset=0;byte[] cache = null;ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();while (length-offset>0) {if (length-offset>MAX_DECRYPT_BLOCK) {cache = cipher.doFinal(data, offset, MAX_DECRYPT_BLOCK);}else {cache = cipher.doFinal(data,offset,length-offset);}baos.write(cache,0,cache.length);i++;offset = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;}byte[] decryptData = baos.toByteArray();baos.close();return decryptData;}/*** 主函数测试* @param args* @throws Exception*/public static void main(String[] args) throws Exception {Map<String, Object> map = generetorKeyPair();String rsaPublicKey = getRSAPublicKey(map);String rsaPriateKey = getRSAPriateKey(map);String  oldData = "各位小伙伴，新的一天继续加油哦";System.out.println("加密前的数据-----------"+oldData);byte[] encryptData = encryptByPublic(oldData.getBytes(), rsaPublicKey);byte[] decryptData = decryptByPrivateKey(encryptData, rsaPriateKey);System.out.println("解密后的数据-----------"+new String(decryptData));}}

测试结果图，如图所见，结果正确无误。小伙伴们，星光不负赶路人，抓紧搞起来吧。

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RSA加密算法的实现

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一、第一步使用generatorKeyPair产生公私钥

二、取出公私钥字符串

三、加解密算法

四、测试（附全码）

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