非对称加密算法

非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(public key)和私有密钥(private key)。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密; 如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。

非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。常见的非对称加密算法：RSA、DSA、ECC等。

下面例子演示了RSA算法生成公私钥对、公钥加密、私钥解密的过程：

public class RSAEncrypt {

    final static Base64.Decoder decoder = Base64.getDecoder();
    final static Base64.Encoder encoder = Base64.getEncoder();

    /**
     * RSA公钥加密
     * @param str 加密字符串
     * @param publicKey 公钥
     * @return 密文
     * @throws Exception  加密过程中的异常信息
     */
    public static String encrypt( String str, String publicKey ) throws Exception{
        //base64编码的公钥
        byte[] decoded = decoder.decode(publicKey);
        RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance("RSA")
                .generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA加密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
        String outStr = encoder.encodeToString(cipher.doFinal(str
                .getBytes("UTF-8")));
        return outStr;
    }

    /**
     * RSA私钥解密
     * @param str 加密字符串
     * @param privateKey 私钥
     * @return 明文
     * @throws Exception 解密过程中的异常信息
     */
    public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception{
        //base64解码后的字符串
        byte[] inputByte =  decoder.decode(str.getBytes("UTF-8"));
        //base64编码的私钥
        byte[] decoded =  decoder.decode(privateKey);
        RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance("RSA")
                .generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
        //RSA解密
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
        String outStr = new String(cipher.doFinal(inputByte));
        return outStr;
    }

    //生成密钥对
    public static KeyPair getKeyPair() throws Exception {
        KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        //可以理解为：加密后的密文长度，实际原文要小些 越大 加密解密越慢
        keyGen.initialize(512);
        KeyPair keyPair = keyGen.generateKeyPair();
        return keyPair;
    }

    public static Map<Integer, String>  genKeyPair() throws Exception {
        Map<Integer, String> keyMap = new HashMap<Integer, String>();
        //生成公私钥对
        KeyPair keyPair = getKeyPair();
        PublicKey publicKey =  keyPair.getPublic();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

        String publicKeyString = encoder.encodeToString(publicKey.getEncoded());
        // 得到私钥字符串
        String privateKeyString = encoder.encodeToString(privateKey.getEncoded());
        // 将公钥和私钥保存到Map
        keyMap.put(0,publicKeyString);  //0表示公钥
        keyMap.put(1,privateKeyString);  //1表示私钥
        return keyMap;
    }
}

 /**
 * 测试RSA加解密
 */
@Test
public void test1() throws Exception {
    Map<Integer, String> keyMap = RSAEncrypt.genKeyPair();
    String content = "你好世界";
    System.out.println("随机生成的公钥为:" + keyMap.get(0));
    System.out.println("随机生成的私钥为:" + keyMap.get(1));
    String messageEn = RSAEncrypt.encrypt(content,keyMap.get(0));
    System.out.println("加密后的字符串为:" + messageEn);
    String messageDe = RSAEncrypt.decrypt(messageEn,keyMap.get(1));
    System.out.println("解密后的字符串为:" + messageDe);

}

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