rsa实现js前台加密java后台解密

时间：2014-09-09 10:44:08 阅读：339 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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前段时间咱老大吩咐我写一个rsa前台加密到后台用java解密。（说实话这之前我还真没用过）

不过没办法啊，这是任务，于是研究了一下。圆满完成任务了，下面共享下实现思路：

准备工作：其实鄙人也没那么强啦，第三方包是必须的

bcprov-jdk15on-148.jar

commons-codec-1.7.jar

commons-lang-2.4.jar

log4j-1.2.15.jar

slf4j-api-1.6.1.jar

package com.web.utils;
 
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.math.BigInteger;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.Provider;
import java.security.PublicKey;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.InvalidParameterException;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.util.Date;
 
import javax.crypto.Cipher;
 
import org.apache.commons.io.IOUtils;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import org.apache.commons.codec.DecoderException;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
 
import org.apache.commons.lang.StringUtils;
import org.apache.commons.lang.time.DateFormatUtils;
 
/**
 * RSA算法加密/解密工具类。
 *
 * @author fuchun
 * @version 1.0.0, 2010-05-05
 */
public abstract class RSAUtils {
 
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(RSAUtils.class);
 
    /** 算法名称 */
    private static final String ALGORITHOM = "RSA";
    /**保存生成的密钥对的文件名称。 */
    private static final String RSA_PAIR_FILENAME = "/__RSA_PAIR.txt";
    /** 密钥大小 */
    private static final int KEY_SIZE = 1024;
    /** 默认的安全服务提供者 */
    private static final Provider DEFAULT_PROVIDER = new BouncyCastleProvider();
 
    private static KeyPairGenerator keyPairGen = null;
    private static KeyFactory keyFactory = null;
    /** 缓存的密钥对。 */
    private static KeyPair oneKeyPair = null;
 
    private static File rsaPairFile = null;
 
    static {
        try {
            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
            keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
        } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
            LOGGER.error(ex.getMessage());
        }
        rsaPairFile = new File(getRSAPairFilePath());
    }
 
    private RSAUtils() {
    }
 
    /**
     * 生成并返回RSA密钥对。
     */
    private static synchronized KeyPair generateKeyPair() {
        try {
            keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom(DateFormatUtils.format(new Date(),"yyyyMMdd").getBytes()));
            oneKeyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
            saveKeyPair(oneKeyPair);
            return oneKeyPair;
        } catch (InvalidParameterException ex) {
            LOGGER.error("KeyPairGenerator does not support a key length of " + KEY_SIZE + ".", ex);
        } catch (NullPointerException ex) {
            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_PAIR_GEN is null, can not generate KeyPairGenerator instance.",
                    ex);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 返回生成/读取的密钥对文件的路径。
     */
    private static String getRSAPairFilePath() {
        String urlPath = RSAUtils.class.getResource("/").getPath();
        return (new File(urlPath).getParent() + RSA_PAIR_FILENAME);
    }
 
    /**
     * 若需要创建新的密钥对文件，则返回 {@code true}，否则 {@code false}。
     */
    private static boolean isCreateKeyPairFile() {
        // 是否创建新的密钥对文件
        boolean createNewKeyPair = false;
        if (!rsaPairFile.exists() || rsaPairFile.isDirectory()) {
            createNewKeyPair = true;
        }
        return createNewKeyPair;
    }
 
    /**
     * 将指定的RSA密钥对以文件形式保存。
     *
     * @param keyPair 要保存的密钥对。
     */
    private static void saveKeyPair(KeyPair keyPair) {
        FileOutputStream fos = null;
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            fos = FileUtils.openOutputStream(rsaPairFile);
            oos = new ObjectOutputStream(fos);
            oos.writeObject(keyPair);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            IOUtils.closeQuietly(oos);
            IOUtils.closeQuietly(fos);
        }
    }
 
    /**
     * 返回RSA密钥对。
     */
    public static KeyPair getKeyPair() {
        // 首先判断是否需要重新生成新的密钥对文件
        if (isCreateKeyPairFile()) {
            // 直接强制生成密钥对文件，并存入缓存。
            return generateKeyPair();
        }
        if (oneKeyPair != null) {
            return oneKeyPair;
        }
        return readKeyPair();
    }
     
    // 同步读出保存的密钥对
    private static KeyPair readKeyPair() {
        FileInputStream fis = null;
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            fis = FileUtils.openInputStream(rsaPairFile);
            ois = new ObjectInputStream(fis);
            oneKeyPair = (KeyPair) ois.readObject();
            return oneKeyPair;
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            IOUtils.closeQuietly(ois);
            IOUtils.closeQuietly(fis);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的公钥对象。
     *
     * @param modulus 系数。
     * @param publicExponent 专用指数。
     * @return RSA专用公钥对象。
     */
    public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) {
        RSAPublicKeySpec publicKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus),
                new BigInteger(publicExponent));
        try {
            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);
        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
            LOGGER.error("RSAPublicKeySpec is unavailable.", ex);
        } catch (NullPointerException ex) {
            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 根据给定的系数和专用指数构造一个RSA专用的私钥对象。
     *
     * @param modulus 系数。
     * @param privateExponent 专用指数。
     * @return RSA专用私钥对象。
     */
    public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) {
        RSAPrivateKeySpec privateKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus),
                new BigInteger(privateExponent));
        try {
            return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);
        } catch (InvalidKeySpecException ex) {
            LOGGER.error("RSAPrivateKeySpec is unavailable.", ex);
        } catch (NullPointerException ex) {
            LOGGER.error("RSAUtils#KEY_FACTORY is null, can not generate KeyFactory instance.", ex);
        }
        return null;
    }
     
    /**
     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的私钥对象。
     *
     * @param modulus 系数。
     * @param privateExponent 专用指数。
     * @return RSA专用私钥对象。
     */
    public static RSAPrivateKey getRSAPrivateKey(String hexModulus, String hexPrivateExponent) {
        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPrivateExponent)) {
            if(LOGGER.isDebugEnabled()) {
                LOGGER.debug("hexModulus and hexPrivateExponent cannot be empty. RSAPrivateKey value is null to return.");
            }
            return null;
        }
        byte[] modulus = null;
        byte[] privateExponent = null;
        try {
            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
            privateExponent = Hex.decodeHex(hexPrivateExponent.toCharArray());
        } catch(DecoderException ex) {
            LOGGER.error("hexModulus or hexPrivateExponent value is invalid. return null(RSAPrivateKey).");
        }
        if(modulus != null && privateExponent != null) {
            return generateRSAPrivateKey(modulus, privateExponent);
        }
        return null;
    }
     
    /**
     * 根据给定的16进制系数和专用指数字符串构造一个RSA专用的公钥对象。
     *
     * @param modulus 系数。
     * @param publicExponent 专用指数。
     * @return RSA专用公钥对象。
     */
    public static RSAPublicKey getRSAPublidKey(String hexModulus, String hexPublicExponent) {
        if(StringUtils.isBlank(hexModulus) || StringUtils.isBlank(hexPublicExponent)) {
            if(LOGGER.isDebugEnabled()) {
                LOGGER.debug("hexModulus and hexPublicExponent cannot be empty. return null(RSAPublicKey).");
            }
            return null;
        }
        byte[] modulus = null;
        byte[] publicExponent = null;
        try {
            modulus = Hex.decodeHex(hexModulus.toCharArray());
            publicExponent = Hex.decodeHex(hexPublicExponent.toCharArray());
        } catch(DecoderException ex) {
            LOGGER.error("hexModulus or hexPublicExponent value is invalid. return null(RSAPublicKey).");
        }
        if(modulus != null && publicExponent != null) {
            return generateRSAPublicKey(modulus, publicExponent);
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 使用指定的公钥加密数据。
     *
     * @param publicKey 给定的公钥。
     * @param data 要加密的数据。
     * @return 加密后的数据。
     */
    public static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, byte[] data) throws Exception {
        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
        ci.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        return ci.doFinal(data);
    }
 
    /**
     * 使用指定的私钥解密数据。
     *
     * @param privateKey 给定的私钥。
     * @param data 要解密的数据。
     * @return 原数据。
     */
    public static byte[] decrypt(PrivateKey privateKey, byte[] data) throws Exception {
        Cipher ci = Cipher.getInstance(ALGORITHOM, DEFAULT_PROVIDER);
        ci.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        return ci.doFinal(data);
    }
 
    /**
     * 使用给定的公钥加密给定的字符串。
     * <p />
     * 若 {@code publicKey} 为 {@code null}，或者 {@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code
     * null}。
     *
     * @param publicKey 给定的公钥。
     * @param plaintext 字符串。
     * @return 给定字符串的密文。
     */
    public static String encryptString(PublicKey publicKey, String plaintext) {
        if (publicKey == null || plaintext == null) {
            return null;
        }
        byte[] data = plaintext.getBytes();
        try {
            byte[] en_data = encrypt(publicKey, data);
            return new String(Hex.encodeHex(en_data));
        } catch (Exception ex) {
            LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());
        }
        return null;
    }
     
    /**
     * 使用默认的公钥加密给定的字符串。
     * <p />
     * 若{@code plaintext} 为 {@code null} 则返回 {@code null}。
     *
     * @param plaintext 字符串。
     * @return 给定字符串的密文。
     */
    public static String encryptString(String plaintext) {
        if(plaintext == null) {
            return null;
        }
        byte[] data = plaintext.getBytes();
        KeyPair keyPair = getKeyPair();
        try {
            byte[] en_data = encrypt((RSAPublicKey)keyPair.getPublic(), data);
            return new String(Hex.encodeHex(en_data));
        } catch(NullPointerException ex) {
            LOGGER.error("keyPair cannot be null.");
        } catch(Exception ex) {
            LOGGER.error(ex.getCause().getMessage());
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 使用给定的私钥解密给定的字符串。
     * <p />
     * 若私钥为 {@code null}，或者 {@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
     *
     * @param privateKey 给定的私钥。
     * @param encrypttext 密文。
     * @return 原文字符串。
     */
    public static String decryptString(PrivateKey privateKey, String encrypttext) {
        if (privateKey == null || StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
            return null;
        }
        try {
            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
            byte[] data = decrypt(privateKey, en_data);
            return new String(data);
        } catch (Exception ex) {
            LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getCause().getMessage()));
        }
        return null;
    }
     
    /**
     * 使用默认的私钥解密给定的字符串。
     * <p />
     * 若{@code encrypttext} 为 {@code null}或空字符串则返回 {@code null}。
     * 私钥不匹配时，返回 {@code null}。
     *
     * @param encrypttext 密文。
     * @return 原文字符串。
     */
    public static String decryptString(String encrypttext) {
        if(StringUtils.isBlank(encrypttext)) {
            return null;
        }
        KeyPair keyPair = getKeyPair();
        try {
            byte[] en_data = Hex.decodeHex(encrypttext.toCharArray());
            byte[] data = decrypt((RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate(), en_data);
            return new String(data);
        } catch(NullPointerException ex) {
            LOGGER.error("keyPair cannot be null.");
        } catch (Exception ex) {
            LOGGER.error(String.format("\"%s\" Decryption failed. Cause: %s", encrypttext, ex.getMessage()));
        }
        return null;
    }
     
    /**
     * 使用默认的私钥解密由JS加密（使用此类提供的公钥加密）的字符串。
     *
     * @param encrypttext 密文。
     * @return {@code encrypttext} 的原文字符串。
     */
    public static String decryptStringByJs(String encrypttext) {
        String text = decryptString(encrypttext);
        if(text == null) {
            return null;
        }
        return StringUtils.reverse(text);
    }
     
    /** 返回已初始化的默认的公钥。*/
    public static RSAPublicKey getDefaultPublicKey() {
        KeyPair keyPair = getKeyPair();
        if(keyPair != null) {
            return (RSAPublicKey)keyPair.getPublic();
        }
        return null;
    }
     
    /** 返回已初始化的默认的私钥。*/
    public static RSAPrivateKey getDefaultPrivateKey() {
        KeyPair keyPair = getKeyPair();
        if(keyPair != null) {
            return (RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();
        }
        return null;
    }
     
    public static PublicKeyMap getPublicKeyMap() {
        PublicKeyMap publicKeyMap = new PublicKeyMap();
        RSAPublicKey rsaPublicKey = getDefaultPublicKey();
        publicKeyMap.setModulus(new String(Hex.encodeHex(rsaPublicKey.getModulus().toByteArray())));
        publicKeyMap.setExponent(new String(Hex.encodeHex(rsaPublicKey.getPublicExponent().toByteArray())));
        return publicKeyMap;
    }
}

package com.web.utils;
public class PublicKeyMap {
 private String modulus;
 private String exponent;
 public String getModulus() {
  return modulus;
 }
 public void setModulus(String modulus) {
  this.modulus = modulus;
 }
 public String getExponent() {
  return exponent;
 }
 public void setExponent(String exponent) {
  this.exponent = exponent;
 }
 @Override
 public String toString() {
  return "PublicKeyMap [modulus=" + modulus + ", exponent=" + exponent
    + "]";
 }
}

package com.web.actions;
 
 
import com.opensymphony.xwork2.ActionContext;
import com.opensymphony.xwork2.ActionSupport;
import com.web.utils.PublicKeyMap;
import com.web.utils.RSAUtils;
 
public class UserAction extends ActionSupport{
 
    private static final long serialVersionUID = 3859457733764601693L;
 
    private String password;
    private Object json;
    public String getPassword() {
        return password;
    }
 
    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
     
    public Object getJson() {
        return json;
    }
 
    public void setJson(Object json) {
        this.json = json;
    }
 
    /**
     * 获取系数和指数
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public String keyPair() throws Exception{
        PublicKeyMap publicKeyMap = RSAUtils.getPublicKeyMap();
        System.out.println(publicKeyMap);
        setJson(publicKeyMap);
        return SUCCESS;
    }
     
    /**
     * 登录
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public String login() throws Exception{
            String pwd  = RSAUtils.decryptStringByJs(getPassword());
            System.out.println(pwd);
            ActionContext.getContext().put("pwd", pwd);
            return SUCCESS;
    }
}

struts.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE stru<span></span>ts PUBLIC
    "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.3//EN"
    "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.3.dtd">
<struts>
    <package name="default" namespace="/user" extends="json-default">
        <action name="login" class="com.web.actions.UserAction" method="login">
            <result>/success.jsp</result>
        </action>
        <action name="keyPair" class="com.web.actions.UserAction" method="keyPair">
            <result type="json">
                <param name="root">json</param>
            </result>
        </action>
    </package>
</struts>

前台显示index.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
<%@ taglib uri="/struts-tags" prefix="s" %>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
  <head>
    <title>RSA</title>
    <script type="text/javascript" src="<s:url value="js/jquery-1.8.0.min.js" />"></script>
    <script type="text/javascript" src="<s:url value="js/security.js" />"></script>
    <script type="text/javascript">
        $(function(){
            $("#btn").click(function(){
            $.getJSON(‘<s:url namespace="/user" action="keyPair" />‘,function(data) {
                        var modulus = data.modulus, exponent = data.exponent;
                        var epwd = $(‘#password‘).val();
                        if (epwd.length != 256) {
                            var publicKey = RSAUtils.getKeyPair(exponent, ‘‘, modulus);
                            $(‘#password‘).val(RSAUtils.encryptedString(publicKey, epwd));
                        }
                        $("#login").submit();
                    });
            });
        });
    </script>
  </head>
   
  <body>
    <form id="login" name="login" action="<s:url namespace="/user" action="login" />" method="post">
        　密码：<input type="password" id="password" name="password"/>
        <input id="btn" type="button" value="提 交" />
    </form>
  </body>
</html>

success.jsp

<%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"%>
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    <title>成功!</title>
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    <h1>密码是：</h1>
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