一、  原理概念

OpenSSL定义：

OpenSSL是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，囊括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

OpenSSL整个软件包大概可以分成三个主要的功能部分：密码算法库、SSL协议库以及应用程序。OpenSSL的目录结构自然也是围绕这三个功能部分进行规划的。
　　作为一个基于密码学的安全开发包，OpenSSL提供的功能相当强大和全面，囊括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

功能：
　　基本功能
　　OpenSSL整个软件包大概可以分成三个主要的功能部分：密码算法库、SSL协议库以及应用程序。OpenSSL的目录结构自然也是围绕这三个功能部分进行规划的。
　　作为一个基于密码学的安全开发包，OpenSSL提供的功能相当强大和全面，囊括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
　　辅助功能
　　BIO机制是OpenSSL提供的一种高层IO接口，该接口封装了几乎所有类型的IO接口，如内存访问、文件访问以及Socket等。这使得代码的重用性大幅度提高，OpenSSL提供API的复杂性也降低了很多。
　　OpenSSL对于随机数的生成和管理也提供了一整套的解决方法和支持API函数。随机数的好坏是决定一个密钥是否安全的重要前提。
　　OpenSSL还提供了其它的一些辅助功能，如从口令生成密钥的API，证书签发和管理中的配置文件机制等等。如果你有足够的耐心，将会在深入使用OpenSSL的过程慢慢发现很多这样的小功能，让你不断有新的惊喜。

1.对称加密：

（1）甲方选择某一种加密规则，对信息进行加密；

（2）乙方使用同一种规则，对信息进行解密。

这种加密模式有一个最大弱点：甲方必须把加密规则告诉乙方，否则无法解密。保存和传递密钥，就成了最头疼的问题

2.非对称加密：

（1）乙方生成两把密钥（公钥和私钥）。公钥是公开的，任何人都可以获得，私钥则是保密的。

（2）甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。

（3）乙方得到加密后的信息，用私钥解密。

如果公钥加密的信息只有私钥解得开，那么只要私钥不泄漏，通信就是安全的。

公钥用于加密，私钥用于解密

二、  密钥生成步骤

RSA加密有如下几个步骤. 
1. 生成公钥与私钥 
2. 用公钥对需要加密的字符串等进行加密 
3. 在需要解密的地方，用私钥进行解密

三、  流程及命令

  1. 首先使用OpenSSL生成私钥：openssl genrsa –out rsa_private_key.pem 1024
  2. 根据生成的私钥生成公钥:
  • openssl rsa –in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem –pubout
    writing RSA key
  1. 这时候的私钥还不能直接被使用，需要进行PKCS#8编码：
  • openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out
    pkcs8_rsa_private_key.pem –nocrypt

注意：命令中指明了输入私钥文件为rsa_private_key.pem，输出私钥文件为pkcs8_rsa_private_key.pem，不采用任何二次加密（-nocrypt）

至此，可用的密钥对已经生成好了，私钥使用pkcs8_rsa_private_key.pem，公钥采用rsa_public_key.pem。

四、  Java

未进行抽出方法的代码：

 package jdk_RSA;

 import java.io.ByteArrayOutputStream;

 import java.security.KeyFactory;

 import java.security.KeyPair;

 import java.security.KeyPairGenerator;

 import java.security.PrivateKey;

 import java.security.PublicKey;

 import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;

 import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

 import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

 import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

 import java.util.Base64;

 import javax.crypto.Cipher;

 public class JdkRsa {

 //特别注意：RSA加密明文最大长度117字节，解密要求密文最大长度为128字节，所以在加密和解密的过程中需要分块进行。

     public static void main(String[] args) {

         String str = "hello world!";

         System.out.println(str.length());

 //        初始化密钥

         PublicKey keyPublic = null;

         PrivateKey keyPrivate = null;

         byte[] prikey = null;

         byte[] pubkey = null;

         try {

             KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

             keyPairGenerator.initialize(1024);

             KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();

             keyPublic = keyPair.getPublic();

             keyPrivate = keyPair.getPrivate();

             pubkey = keyPublic.getEncoded();

             prikey = keyPrivate.getEncoded();

             System.out.println("keyPublic:"+Base64.getEncoder().encodeToString(pubkey));

             System.out.println("keyPrivate:"+Base64.getEncoder().encodeToString(prikey));

         } catch (Exception e) {

             e.printStackTrace();

         }

 //        此时的私密还不能用，需要通过PKCS8转换为RSAPrivateKey

         RSAPrivateKey privateKey = null;

         try {

             KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");

             PKCS8EncodedKeySpec pkcs8PrivateKey = new PKCS8EncodedKeySpec(prikey);

             privateKey = (RSAPrivateKey) factory.generatePrivate(pkcs8PrivateKey);

             System.out.println("转化为RSAPrivateKey的值："+Base64.getEncoder().encodeToString(privateKey.getEncoded()));

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

 //        通过x509转换公钥为RSAPublicKey

         RSAPublicKey publicKey = null;

         try {

             KeyFactory factory = KeyFactory.getInstance("RSA");

             X509EncodedKeySpec x509PublicKey = new X509EncodedKeySpec(pubkey);

             publicKey = (RSAPublicKey) factory.generatePublic(x509PublicKey);

             System.out.println("转化为RSAPublicKey的值："+Base64.getEncoder().encodeToString(privateKey.getEncoded()));

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

 //        通过Cipher对象进行加密——————公钥加密

         String result = null;

         try {

             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");

             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);

             byte[] encodes = cipher.doFinal(str.getBytes());

             result = Base64.getUrlEncoder().encodeToString(encodes);

             System.out.println("公钥加密后的值："+Base64.getUrlEncoder().encodeToString(encodes));

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         } 

 //    通过Cipher对象进行加密—————私钥解密

     try {

 //        注意：这里是用base64解密后的字节数组

         byte[] decoderData = Base64.getUrlDecoder().decode(result.getBytes());

         Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");

         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);

         System.out.println("要解密长度："+result.getBytes().length);

          int inputLen = decoderData.length;

          ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();

          int offSet = 0;

          byte[] cache;

          int i = 0;

          // 对数据分段解密

          while (inputLen - offSet > 0) {

              if (inputLen - offSet > 128) {

                  cache = cipher.doFinal(decoderData, offSet, 128);

                  } else {

                      cache = cipher.doFinal(decoderData, offSet, inputLen - offSet);

                      }

              out.write(cache, 0, cache.length);

              i++;

              offSet = i * 128;

              }

          byte[] decryptedData = out.toByteArray();

          out.close();

         System.out.println(Base64.getUrlEncoder().encodeToString(decryptedData).length());

         System.out.println("私钥解密后的值："+new String(decryptedData));

     } catch (Exception e) {

         // TODO Auto-generated catch block

         e.printStackTrace();

     }

 }

 }

运行结果：

 12

 keyPublic:MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCqfHs1bBZgzgkCnKlxWEg1QLZfB+mIOH7TJ2Euew4t5gXzBDTSqXh36EPC2AzJqPRH6Eh6lcXWvRk9SV0jHuuq+yD3GxxV3sqdozYoRJIOCgmHWoXIbIqBPbefbbnNu3TeicAlZuytobit3bLSo8MZhS1tlv3Hfju/ZDiRWzGS+wIDAQAB

 keyPrivate: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

 转化为RSAPrivateKey的值：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

 转化为RSAPublicKey的值：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

 公钥加密后的值：Q7i6NzerRdcCSfSTO9yLDza9RE__-D-E_2APn-2QRXe3Yfr2tUsG5oq2PtK2f27-mTX0C6pKA3R3P_8pijhhyOwFO6eV8uJbnW0A0njKihYZUQJe-0-OiNcpLPOr_PtOgBFQh3bM7uBnclDRqeJKMBqQSmjQoDokiipePHmCccA=

 要解密长度：172

 16

 私钥解密后的值：hello world!

抽出方法的代码

 package jdk_RSA;

 import java.io.ByteArrayOutputStream;

 import java.security.KeyFactory;

 import java.security.KeyPair;

 import java.security.KeyPairGenerator;

 import java.security.NoSuchAlgorithmException;

 import java.security.PrivateKey;

 import java.security.PublicKey;

 import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;

 import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

 import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

 import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

 import java.util.Base64;

 import javax.crypto.Cipher;

 public class RSAjdk {

     public static void main(String[] args) {

         String content = "hello world!";

         System.out.println(content.getBytes().length);

         RSAjdk rsa = new RSAjdk();

         KeyPair keyPair = rsa.genPairKey();

         PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();

         PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();

         RSAPrivateKey priKey = rsa.getPrivateKey(privateKey);

         RSAPublicKey pubKey = rsa.getPublicKey(publicKey);

         String encoderContent = rsa.enCoder(pubKey, content);

         System.out.println("加密后的字符串："+encoderContent);

         String decoderContent = rsa.deCoder(priKey,encoderContent);

         System.out.println("解密后的字符串："+decoderContent);

     }

 //    初始化密钥对儿,不用KeyPair也可以返回void

     public KeyPair genPairKey() {

         KeyPairGenerator keyPairGenerator = null;

         try {

             keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

 //        初始化生成的密钥对最大长度

         keyPairGenerator.initialize(1024);

         KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();

         return keyPair;

     }

 //    取得私钥并经过Base64转化为RSAPrivateKey

     public RSAPrivateKey getPrivateKey(PrivateKey privateKey) {

         KeyFactory factory = null;

         RSAPrivateKey priKey = null;

         try {

             factory = KeyFactory.getInstance("RSA");

             PKCS8EncodedKeySpec pkcs8PrivateKey = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey.getEncoded());

             priKey = (RSAPrivateKey) factory.generatePrivate(pkcs8PrivateKey);

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

         return priKey;

     }

 //    取得公钥并经过Base64转化为RSAPublicKey

     public RSAPublicKey getPublicKey(PublicKey publicKey) {

         KeyFactory factory = null;

         RSAPublicKey pubKey = null;

         try {

             factory = KeyFactory.getInstance("RSA");

             X509EncodedKeySpec x509PublicKey = new X509EncodedKeySpec(publicKey.getEncoded());

             pubKey = (RSAPublicKey) factory.generatePublic(x509PublicKey);

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

         return pubKey;

     }

 //    公钥加密

     public String enCoder(RSAPublicKey key,String content) {

         Cipher cipher = null;

         byte[] encoderData = null;

         String result = null;

         try {

             cipher = Cipher.getInstance("RSA");

             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

             encoderData = cipher.doFinal(content.getBytes());

             result = Base64.getUrlEncoder().encodeToString(encoderData);

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

         return result;

     }

 //    私钥解密

     public String deCoder(RSAPrivateKey key,String content) {

         String result = null;

         Cipher cipher;

         byte[] decoderData = Base64.getUrlDecoder().decode(content.getBytes());

         byte[] decoderedData = null;

         ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();

         try {

             cipher = Cipher.getInstance("RSA");

             cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);

             int end = decoderData.length;

             byte[] cache = null;

             int offset = 0;

             int index = 0;

             while(end - offset > 0) {

                 if(end - offset > 128) {

                     cache = cipher.doFinal(decoderData, offset, 128);

                 }else {

                     cache = cipher.doFinal(decoderData, offset, end-offset);

                 }

                 out.write(cache, 0, cache.length);

                 index++;

                 offset = index*128;

             }

             decoderedData = out.toByteArray();

         } catch (Exception e) {

             // TODO Auto-generated catch block

             e.printStackTrace();

         }

         if(decoderedData!=null && decoderData.length!=0) {

             result = new String(decoderedData);

         }

         return result;

     }

 }

运行结果：

 12

 加密后的字符串：m6RE8lEQYBw12u69lyYjxFkr6Lr4EuMv2fmezt7PY-Ty5nY8ld7bMnENodanPnr_b1iaAqm6YfCBUz3lF8ulOPKol8wUts9i1gV-vjMtJmDquWxiaTc7xzS4Z0uWZvAyLKAzTX2rxPjJi3WqqtjkkEkqOfYgwDMDRD-VCVEgN8c=

 解密后的字符串：hello world!

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