Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA 及Base64加密总结
一、md5.base64.commons-codec包
commons-codec包可以从apache下载,最新版是1.3
不可逆算法
1.MD5
DigestUtils.md5Hex(str);
附.net生成MD5的方法,生成内容跟java一致:
FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(str, "MD5");
自己写的MD5算法:
import java.security.MessageDigest;
public class MD5Util {
public final static String getMD5String(String s) {
char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4',
'5', '6', '7', '8', '9',
'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
try {
byte[] btInput = s.getBytes();
//获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象
MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");
//使用指定的字节更新摘要
mdInst.update(btInput);
//获得密文
byte[] md = mdInst.digest();
//把密文转换成十六进制的字符串形式
int j = md.length;
char str[] = new char[j * 2];
int k = 0;
for (int i = 0; i < j; i++) {
byte byte0 = md[i];
str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
}
return new String(str);
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
2.SHA1
DigestUtils.shaHex(str);
附.net生成SHA1的方式,生成内容跟java一致:
FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(str, "SHA1");
可逆算法
常规加密解密算法:BASE64
加密
byte[] b = Base64.encodeBase64(str.getBytes(), true);
System.out.println(new String(b));
解密
byte[] b = Base64.decodeBase64(str.getBytes());
System.out.println(new String(b));
二、RSA加密
RSA是可逆的,一个字符串可以经rsa加密后,经加密后的字符串传到对端如服务器上,再进行解密即可。前提是服务器知道解密的私钥,当然这个私钥最好不要再网络传输。RSA算法描述中需要以下几个变量:
1、p和q 是不相等的,足够大的两个质数。 p和q是保密的
2、n = p*q n是公开的
3、f(n) = (p-1)*(q-1)
4、e 是和f(n)互质的质数
5、计算参数d
6、经过上面5步计算得到公钥KU=(e,n) 私钥KR=(d,n)
下面两篇文章对此有清晰的描述:
http://wenku.baidu.com/view/e53fbe36a32d7375a417801b.html
http://bank.hexun.com/2009-06-24/118958531.html
下面是java实现RSAUtil.java类:
- <span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:18px;">package org.rsa.util;
- import javax.crypto.Cipher;
- import java.security.*;
- import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;
- import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;
- import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
- import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
- import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
- import java.io.*;
- import java.math.BigInteger;
- /**
- * RSA 工具类。提供加密,解密,生成密钥对等方法。
- * 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。
- * RSA加密原理概述
- * RSA的安全性依赖于大数的分解,公钥和私钥都是两个大素数(大于100的十进制位)的函数。
- * 据猜测,从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积
- * ===================================================================
- * (该算法的安全性未得到理论的证明)
- * ===================================================================
- * 密钥的产生:
- * 1.选择两个大素数 p,q ,计算 n=p*q;
- * 2.随机选择加密密钥 e ,要求 e 和 (p-1)*(q-1)互质
- * 3.利用 Euclid 算法计算解密密钥 d , 使其满足 e*d = 1(mod(p-1)*(q-1)) (其中 n,d 也要互质)
- * 4:至此得出公钥为 (n,e) 私钥为 (n,d)
- * ===================================================================
- * 加解密方法:
- * 1.首先将要加密的信息 m(二进制表示) 分成等长的数据块 m1,m2,...,mi 块长 s(尽可能大) ,其中 2^s<n
- * 2:对应的密文是: ci = mi^e(mod n)
- * 3:解密时作如下计算: mi = ci^d(mod n)
- * ===================================================================
- * RSA速度
- * 由于进行的都是大数计算,使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍,无论 是软件还是硬件实现。
- * 速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据 加密。
- *文件名:RSAUtil.java<br>
- *@author 董利伟<br>
- *版本:<br>
- *描述:<br>
- *创建时间:2008-9-23 下午09:58:16<br>
- *文件描述:<br>
- *修改者:<br>
- *修改日期:<br>
- *修改描述:<br>
- */
- public class RSAUtil {
- //密钥对
- private KeyPair keyPair = null;
- /**
- * 初始化密钥对
- */
- public RSAUtil(){
- try {
- this.keyPair = this.generateKeyPair();
- } catch (Exception e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- /**
- * 生成密钥对
- * @return KeyPair
- * @throws Exception
- */
- private KeyPair generateKeyPair() throws Exception {
- try {
- KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
- //这个值关系到块加密的大小,可以更改,但是不要太大,否则效率会低
- final int KEY_SIZE = 1024;
- keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());
- KeyPair keyPair = keyPairGen.genKeyPair();
- return keyPair;
- } catch (Exception e) {
- throw new Exception(e.getMessage());
- }
- }
- /**
- * 生成公钥
- * @param modulus
- * @param publicExponent
- * @return RSAPublicKey
- * @throws Exception
- */
- private RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws Exception {
- KeyFactory keyFac = null;
- try {
- keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
- } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
- throw new Exception(ex.getMessage());
- }
- RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(publicExponent));
- try {
- return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);
- } catch (InvalidKeySpecException ex) {
- throw new Exception(ex.getMessage());
- }
- }
- /**
- * 生成私钥
- * @param modulus
- * @param privateExponent
- * @return RSAPrivateKey
- * @throws Exception
- */
- private RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws Exception {
- KeyFactory keyFac = null;
- try {
- keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
- } catch (NoSuchAlgorithmException ex) {
- throw new Exception(ex.getMessage());
- }
- RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(privateExponent));
- try {
- return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);
- } catch (InvalidKeySpecException ex) {
- throw new Exception(ex.getMessage());
- }
- }
- /**
- * 加密
- * @param key 加密的密钥
- * @param data 待加密的明文数据
- * @return 加密后的数据
- * @throws Exception
- */
- public byte[] encrypt(Key key, byte[] data) throws Exception {
- try {
- Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
- cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
- //获得加密块大小,如:加密前数据为128个byte,而key_size=1024 加密块大小为127 byte,加密后为128个byte;
- //因此共有2个加密块,第一个127 byte第二个为1个byte
- int blockSize = cipher.getBlockSize();
- int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);//获得加密块加密后块大小
- int leavedSize = data.length % blockSize;
- int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1 : data.length / blockSize;
- byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];
- int i = 0;
- while (data.length - i * blockSize > 0) {
- if (data.length - i * blockSize > blockSize)
- cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i * outputSize);
- else
- cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i * blockSize, raw, i * outputSize);
- //这里面doUpdate方法不可用,查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到ByteArrayOutputStream中
- //,而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密,可是到了此时加密块大小很可能已经超出了OutputSize所以只好用dofinal方法。
- i++;
- }
- return raw;
- } catch (Exception e) {
- throw new Exception(e.getMessage());
- }
- }
- /**
- * 解密
- * @param key 解密的密钥
- * @param raw 已经加密的数据
- * @return 解密后的明文
- * @throws Exception
- */
- public byte[] decrypt(Key key, byte[] raw) throws Exception {
- try {
- Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
- cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, key);
- int blockSize = cipher.getBlockSize();
- ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);
- int j = 0;
- while (raw.length - j * blockSize > 0) {
- bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));
- j++;
- }
- return bout.toByteArray();
- } catch (Exception e) {
- throw new Exception(e.getMessage());
- }
- }
- /**
- * 返回公钥
- * @return
- * @throws Exception
- */
- public RSAPublicKey getRSAPublicKey() throws Exception{
- //获取公钥
- RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
- //获取公钥系数(字节数组形式)
- byte[] pubModBytes = pubKey.getModulus().toByteArray();
- //返回公钥公用指数(字节数组形式)
- byte[] pubPubExpBytes = pubKey.getPublicExponent().toByteArray();
- //生成公钥
- RSAPublicKey recoveryPubKey = this.generateRSAPublicKey(pubModBytes,pubPubExpBytes);
- return recoveryPubKey;
- }
- /**
- * 获取私钥
- * @return
- * @throws Exception
- */
- public RSAPrivateKey getRSAPrivateKey() throws Exception{
- //获取私钥
- RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
- //返回私钥系数(字节数组形式)
- byte[] priModBytes = priKey.getModulus().toByteArray();
- //返回私钥专用指数(字节数组形式)
- byte[] priPriExpBytes = priKey.getPrivateExponent().toByteArray();
- //生成私钥
- RSAPrivateKey recoveryPriKey = this.generateRSAPrivateKey(priModBytes,priPriExpBytes);
- return recoveryPriKey;
- }
- }
- </span>
测试代码:
/****************************RSA加密解密测试********************************/
try {
RSAUtil rsa = new RSAUtil();
String str = "yanzi1225627";
RSAPublicKey pubKey = rsa.getRSAPublicKey();
RSAPrivateKey priKey = rsa.getRSAPrivateKey();
byte[] enRsaBytes = rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes());
String enRsaStr = new String(enRsaBytes, "UTF-8");
System.out.println("加密后==" + enRsaStr);
System.out.println("解密后==" + new String(rsa.decrypt(priKey, rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes()))));
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
下面是执行结果:
加密后==s?ko?1@lo????BJ?iE???1Ux?Kx&??=??n
O? ?l?>?????2r?y??8v-
\A??` ????r?t3?-3y?hjL?M??Se?Z???????~?"??e??XZ?苜?
解密后==yanzi1225627
上面代码需要用到一个包rsa.jar,下载链接及上面的测试代码我已打包,下载链接见下:
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