package com.tebon.ams.util;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.log4j.Logger;

import javax.crypto.Cipher;
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;

/**
* @description: ${description}
* @author: dfz
* @create: 2019-05-16
**/
public class RSA {
private static Logger logger = Logger.getLogger(RSA.class);

private static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";
private static final int RSA_KEY_SIZE = 1024;
public final static String UTF8 = "utf-8";
private static Map<Integer, String> keyMap = new HashMap<Integer, String>();

public static String formatString(String source) {
if (source == null) {
return null;
}
return source.replaceAll("\\r", "").replaceAll("\\n", "");
}

//用于封装随机产生的公钥与私钥
public static void main(String[] args) throws Exception {
//生成公钥和私钥
genKeyPair();
//加密字符串
String message = "df723820";
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));

//公钥加密、私钥解密
String messageEn = encrypt(message, keyMap.get(0));
System.out.println(message + "公钥加密后的字符串为:" + messageEn);
String messageDe = decrypt(messageEn, keyMap.get(1));
System.out.println("私钥解密字符串为:" + messageDe);

//私钥加密、公钥解密
String enc = encryptByPrivateKey(message, keyMap.get(1));
System.out.println(message + "私钥加密后的字符串为:" + enc);
String de = decryptByPublicKey(enc, keyMap.get(0));
System.out.println("公钥解密后的字符串:" + de);

}

/**
* 随机生成密钥对
*
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public static void genKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
//KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对,基于RSA算法生成对象
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化密钥对生成器,密钥大小为96-1024位
keyPairGen.initialize(RSA_KEY_SIZE, new SecureRandom());
// 生成一个密钥对,保存在keyPair中
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
// 得到私钥
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
// 得到公钥
String publicKeyString = new String(Base64.encodeBase64(publicKey.getEncoded()));
// 得到私钥字符串
String privateKeyString = new String(Base64.encodeBase64((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
}

/**
* 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 {
publicKey = formatString(publicKey);
//base64编码的公钥
byte[] decoded = Base64.decodeBase64(publicKey);
RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM).generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
//RSA加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
String outStr = Base64.encodeBase64String(cipher.doFinal(str.getBytes(UTF8)));
return outStr;
}

/**
* RSA私钥解密
*
* @param str 加密字符串
* @param privateKey 私钥
* @return 铭文
* @throws Exception 解密过程中的异常信息
*/
public static String decrypt(String str, String privateKey) throws Exception {
privateKey = formatString(privateKey);
//64位解码加密后的字符串
byte[] inputByte = Base64.decodeBase64(str.getBytes(UTF8));
// base64编码的私钥
byte[] decoded = Base64.decodeBase64(privateKey);
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM).generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
// RSA解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(KEY_ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
String outStr = new String(cipher.doFinal(inputByte));
return outStr;
}

/**
* 私钥加密
*
* @param data 加密数据
* @param privateKey 私钥
* @return
*/
public static String encryptByPrivateKey(String data, String privateKey) {
try {
privateKey = formatString(privateKey);
byte[] kb = Base64.decodeBase64(privateKey.getBytes(UTF8));
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(kb);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PrivateKey key = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] b = data.getBytes(UTF8);
byte[] encrypt = cipher.doFinal(b);
return Base64.encodeBase64String(encrypt);
} catch (Exception e) {
logger.error("Failed to encryptByPrivateKey data.", e);
throw new RuntimeException();
}
}

/**
* 公钥解密
*
* @param data 解密数据
* @param publicKey 公钥
* @return
*/
public static String decryptByPublicKey(String data, String publicKey) {
try {
publicKey = formatString(publicKey);
byte[] kb = Base64.decodeBase64(publicKey.getBytes(UTF8));
X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(kb);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
PublicKey key = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
//Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_PADDING_KEY);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
byte[] b = data.getBytes(UTF8);
byte[] decrypt = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(b));
return new String(decrypt, UTF8);
} catch (Exception e) {
logger.error("Failed to decryptByPublicKey data.", e);
throw new RuntimeException();
}
}
}

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