JSON 接口如何实现 RSA 非对称加密与签名

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一、概述

1、 数字签名的作用:保证数据完整性,机密性和发送方角色的不可抵赖性，加密与签字结合时，两套公私钥是不同的。

2、加密是对信息进行编码和解码的技术，编码是把原来可读信息（又称明文）译成代码形式（又称密文），其逆过程就是解码（解密），加密技术的要点是加密算法，加密算法可以分为三类： .对称加密 ，非对称加密 ，不可逆加密。

3、对称加密算法

a、加密过程： 将明文分成N个组，然后对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。

b、优点： 算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高

c、缺点： 交易双方都使用同样钥匙，安全性得不到保证，密钥管理困难，尤其是在分布式网络中

d、常用算法： DES、3DES（TripleDES）、AES、RC2、RC4、RC5和Blowfish

4、非对称加密算法

a、使用过程： 乙方生成两把密钥（公钥和私钥），甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。乙方得到加密后的信息，用私钥解密，乙方也可用私钥加密字符串，甲方获取乙方私钥加密数据，用公钥解密。

b、优点： 更安全，密钥越长，它就越难破解

c、缺点： 加密速度慢

d、常用算法： RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法)

二、签名详细

签名方法：

public static String sign(String content, String privateKey, String input_charset)
	{
        try
        {
        	PKCS8EncodedKeySpec priPKCS8 	= new PKCS8EncodedKeySpec( Base64.decode(privateKey) );
        	KeyFactory keyf 				= KeyFactory.getInstance("RSA");
        	PrivateKey priKey 				= keyf.generatePrivate(priPKCS8);

            java.security.Signature signature = java.security.Signature
                .getInstance(SIGN_ALGORITHMS);

            signature.initSign(priKey);
            signature.update( content.getBytes(input_charset) );

            byte[] signed = signature.sign();

            return Base64.encode(signed);
        }
        catch (Exception e)
        {
        	e.printStackTrace();
        }

        return null;
    }

验证签名方法

public static boolean verify(String content, String sign, String ali_public_key, String input_charset)
	{
		try
		{
			KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
	        byte[] encodedKey = Base64.decode(ali_public_key);
	        PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(new X509EncodedKeySpec(encodedKey));

			java.security.Signature signature = java.security.Signature
			.getInstance(SIGN_ALGORITHMS);

			signature.initVerify(pubKey);
			signature.update( content.getBytes(input_charset) );

			boolean bverify = signature.verify( Base64.decode(sign) );
			return bverify;

		}
		catch (Exception e)
		{
			e.printStackTrace();
		}

		return false;
	}

三、加密详细

公钥加密

public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String key)
			throws Exception
	{
		// 对公钥解密
		byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);
		// 取公钥
		X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORTHM);
		Key publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);

		// 对数据解密
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
		int length = data.length;
		byte[] enBytes = null;
		for (int i = 0; i < length; i += 64)
		{
			byte[] doFinal = cipher.doFinal(ArrayUtils
					.subarray(data, i, i + 64));
			enBytes = ArrayUtils.addAll(enBytes, doFinal);
		}
		return enBytes;
	}

私钥解密

public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, String key)
			throws Exception
	{
		// 对私钥解密
		byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);

		PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(
				keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORTHM);
		Key privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
		// 对数据解密
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
		byte[] deBytes = null;
		int length = data.length;
		for (int i = 0; i < length; i += 128)
		{
			byte[] doFinal = cipher.doFinal(ArrayUtils.subarray(data, i,
					i + 128));
			deBytes = ArrayUtils.addAll(deBytes, doFinal);
		}
		return deBytes;
	}

运行结果图：

项目结构图：

其他

如果使用了https，是否还需要对接口进行rsa加密或者签名？

https 防止中间人攻击， rsa验证身份。 缺一不可。比如支付宝的订单接口 https，谁都可以调用， 但是用你的rsa私钥签名是告诉支付宝：“这是我调用的”，当支付宝调用你的接口，通知你支付宝状态的时候， 也会用它的私钥签名 告诉你“这的确是来着支付宝的请求”，这样才能说明这个订单 是真真实实成功的。

JSON 接口如何实现 RSA 非对称加密与签名

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