JAVA加密算法（DSA）

DSA
DSA-Digital Signature Algorithm 是Schnorr和ElGamal签名算法的变种，被美国NIST作为DSS(DigitalSignature Standard)。简单的说，这是一种更高级的验证方式，用作数字签名。不单单只有公钥、私钥，还有数字签名。私钥加密生成数字签名，公钥验证数据及签名。如果数据和签名不匹配则认为验证失败！也就是说传输中的数据可以不再加密，接收方获得数据后，拿到公钥与签名比对数据是否有效！

通过java代码实现如下：Coder类见 java加密技术（一）
Java代码

import java.security.Key;

import java.security.KeyFactory;

import java.security.KeyPair;

import java.security.KeyPairGenerator;

import java.security.PrivateKey;

import java.security.PublicKey;

import java.security.SecureRandom;

import java.security.Signature;

import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;   

/**

* DSA安全编码组件

*

*/

public abstract class DSACoder extends Coder {

    /**

     * 可以使用DSA方式获得签名，也可以使用RSA方式获得签名，注意成对儿出现。

     *

     * <code>

     * public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";

     * public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";

     * </code>

     **/

    public static final String KEY_ALGORITHM = "DSA";

    public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "DSA";   

    /**

     * 默认种子

     */

    private static final String DEFAULT_SEED = "0f22507a10bbddd07d8a3082122966e3";   

    private static final String PUBLIC_KEY = "DSAPublicKey";

    private static final String PRIVATE_KEY = "DSAPrivateKey";   

    /**

     * 用私钥对信息生成数字签名

     *

     * @param data

     *            加密数据

     * @param privateKey

     *            私钥

     * @return

     * @throws Exception

     */

    public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {

        // 解密由base64编码的私钥

        byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);   

        // 构造PKCS8EncodedKeySpec对象

        PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);   

        // KEY_ALGORITHM 指定的加密算法

        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   

        // 取私钥匙对象

        PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);   

        // 用私钥对信息生成数字签名

        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);

        signature.initSign(priKey);

        signature.update(data);   

        return encryptBASE64(signature.sign());

    }   

    /**

     * 校验数字签名

     * @param data

     *            加密数据

     * @param publicKey

     *            公钥

     * @param sign

     *            数字签名

     *

     * @return 校验成功返回true 失败返回false

     * @throws Exception

     *

     */

    public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)

            throws Exception {   

        // 解密由base64编码的公钥

        byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey);   

        // 构造X509EncodedKeySpec对象

        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);   

        // KEY_ALGORITHM 指定的加密算法

        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   

        // 取公钥匙对象

        PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);   

        Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);

        signature.initVerify(pubKey);

        signature.update(data);   

        // 验证签名是否正常

        return signature.verify(decryptBASE64(sign));

    }   

    /**

     * 生成密钥

     *

     * @param seed

     *            种子

     * @return 密钥对象

     * @throws Exception

     */

    public static Map<String, Object> initKey(String seed) throws Exception {

        KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);

        // 初始化随机产生器

        SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();

        secureRandom.setSeed(seed.getBytes());

        keygen.initialize(1024, secureRandom);   

        KeyPair keys = keygen.genKeyPair();   

        PublicKey publicKey = keys.getPublic();

        PrivateKey privateKey = keys.getPrivate();   

        Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(2);

        map.put(PUBLIC_KEY, publicKey);

        map.put(PRIVATE_KEY, privateKey);   

        return map;

    }   

    /**

     * 默认生成密钥

     *

     * @return 密钥对象

     * @throws Exception

     */

    public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {

        return initKey(DEFAULT_SEED);

    }   

    /**

     * 取得私钥

     *

     * @param keyMap

     * @return

     * @throws Exception

     */

    public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap)

            throws Exception {

        Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);   

        return encryptBASE64(key.getEncoded());

    }   

    /**

     * 取得公钥

     *

     * @param keyMap

     * @return

     * @throws Exception

     */

    public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap)

            throws Exception {

        Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);   

        return encryptBASE64(key.getEncoded());

    }

}  

import java.security.Key;

import java.security.KeyFactory;

import java.security.KeyPair;

import java.security.KeyPairGenerator;

import java.security.PrivateKey;

import java.security.PublicKey;

import java.security.SecureRandom;

import java.security.Signature;

import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map; 

/**

* DSA安全编码组件

*

*/

public abstract class DSACoder extends Coder {

/**

* 可以使用DSA方式获得签名，也可以使用RSA方式获得签名，注意成对儿出现。

*

* <code>

* public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";

* public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";

* </code>

**/

public static final String KEY_ALGORITHM = "DSA";

public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "DSA"; 

/**

* 默认种子

*/

private static final String DEFAULT_SEED = "0f22507a10bbddd07d8a3082122966e3"; 

private static final String PUBLIC_KEY = "DSAPublicKey";

private static final String PRIVATE_KEY = "DSAPrivateKey"; 

/**

* 用私钥对信息生成数字签名

*

* @param data

*            加密数据

* @param privateKey

*            私钥

* @return

* @throws Exception

*/

public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {

// 解密由base64编码的私钥

byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey); 

// 构造PKCS8EncodedKeySpec对象

PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes); 

// KEY_ALGORITHM 指定的加密算法

KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); 

// 取私钥匙对象

PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec); 

// 用私钥对信息生成数字签名

Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);

signature.initSign(priKey);

signature.update(data); 

return encryptBASE64(signature.sign());

} 

/**

* 校验数字签名

* @param data

*            加密数据

* @param publicKey

*            公钥

* @param sign

*            数字签名

*

* @return 校验成功返回true 失败返回false

* @throws Exception

*

*/

public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)

throws Exception { 

// 解密由base64编码的公钥

byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey); 

// 构造X509EncodedKeySpec对象

X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes); 

// KEY_ALGORITHM 指定的加密算法

KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); 

// 取公钥匙对象

PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec); 

Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);

signature.initVerify(pubKey);

signature.update(data); 

// 验证签名是否正常

return signature.verify(decryptBASE64(sign));

} 

/**

* 生成密钥

*

* @param seed

*            种子

* @return 密钥对象

* @throws Exception

*/

public static Map<String, Object> initKey(String seed) throws Exception {

KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);

// 初始化随机产生器

SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();

secureRandom.setSeed(seed.getBytes());

keygen.initialize(1024, secureRandom); 

KeyPair keys = keygen.genKeyPair(); 

PublicKey publicKey = keys.getPublic();

PrivateKey privateKey = keys.getPrivate(); 

Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(2);

map.put(PUBLIC_KEY, publicKey);

map.put(PRIVATE_KEY, privateKey); 

return map;

} 

/**

* 默认生成密钥

*

* @return 密钥对象

* @throws Exception

*/

public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {

return initKey(DEFAULT_SEED);

} 

/**

* 取得私钥

*

* @param keyMap

* @return

* @throws Exception

*/

public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap)

throws Exception {

Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY); 

return encryptBASE64(key.getEncoded());

} 

/**

* 取得公钥

*

* @param keyMap

* @return

* @throws Exception

*/

public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap)

throws Exception {

Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY); 

return encryptBASE64(key.getEncoded());

}

} 

不仅可以使用DSA算法，同样也可以使用RSA算法做数字签名，但要注意成对出现：

public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";

public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA"; 

再给出一个测试类：

Java代码

import static org.junit.Assert.*;   

import java.util.Map;   

import org.junit.Test;   

/**

*

*/

public class DSACoderTest {   

    @Test

    public void test() throws Exception {

        String inputStr = "abc";

        byte[] data = inputStr.getBytes();   

        // 构建密钥

        Map<String, Object> keyMap = DSACoder.initKey();   

        // 获得密钥

        String publicKey = DSACoder.getPublicKey(keyMap);

        String privateKey = DSACoder.getPrivateKey(keyMap);   

        System.err.println("公钥:\r" + publicKey);

        System.err.println("私钥:\r" + privateKey);   

        // 产生签名

        String sign = DSACoder.sign(data, privateKey);

        System.err.println("签名:\r" + sign);   

        // 验证签名

        boolean status = DSACoder.verify(data, publicKey, sign);

        System.err.println("状态:\r" + status);

        assertTrue(status);   

    }   

}  

import static org.junit.Assert.*; 

import java.util.Map; 

import org.junit.Test; 

/**

*

*/

public class DSACoderTest { 

@Test

public void test() throws Exception {

String inputStr = "abc";

byte[] data = inputStr.getBytes(); 

// 构建密钥

Map<String, Object> keyMap = DSACoder.initKey(); 

// 获得密钥

String publicKey = DSACoder.getPublicKey(keyMap);

String privateKey = DSACoder.getPrivateKey(keyMap); 

System.err.println("公钥:\r" + publicKey);

System.err.println("私钥:\r" + privateKey); 

// 产生签名

String sign = DSACoder.sign(data, privateKey);

System.err.println("签名:\r" + sign); 

// 验证签名

boolean status = DSACoder.verify(data, publicKey, sign);

System.err.println("状态:\r" + status);

assertTrue(status); 

}

}

控制台输出：
Console代码
公钥:
MIIBtzCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2USZp
RV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4O1fn
xqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmCouuE
C/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCBgLRJ
FnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhRkImo
g9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoDgYQAAoGAIu4RUlcQLp49PI0MrbssOY+3uySVnp0TULSv
5T4VaHoKzsLHgGTrwOvsGA+V3yCNl2WDu3D84bSLF7liTWgOj+SMOEaPk4VyRTlLXZWGPsf1Mfd9
21XAbMeVyKDSHHVGbMjBScajf3bXooYQMlyoHiOt/WrCo+mv7efstMM0PGo=

私钥:
MIIBTAIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2
USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4
O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmC
ouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCB
gLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhR
kImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFwIVAIegLUtmm2oQKQJTOiLugHTSjl/q

签名:
MC0CFQCMg0J/uZmF8GuRpr3TNq48w60nDwIUJCyYNah+HtbU6NcQfy8Ac6LeLQs=

状态:
true

公钥:
MIIBtzCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2USZp
RV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4O1fn
xqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmCouuE
C/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCBgLRJ
FnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhRkImo
g9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoDgYQAAoGAIu4RUlcQLp49PI0MrbssOY+3uySVnp0TULSv
5T4VaHoKzsLHgGTrwOvsGA+V3yCNl2WDu3D84bSLF7liTWgOj+SMOEaPk4VyRTlLXZWGPsf1Mfd9
21XAbMeVyKDSHHVGbMjBScajf3bXooYQMlyoHiOt/WrCo+mv7efstMM0PGo=

私钥:
MIIBTAIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2
USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4
O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmC
ouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCB
gLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhR
kImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFwIVAIegLUtmm2oQKQJTOiLugHTSjl/q

签名:
MC0CFQCMg0J/uZmF8GuRpr3TNq48w60nDwIUJCyYNah+HtbU6NcQfy8Ac6LeLQs=

状态:
true

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