Android应用开发中如何使用RSA加密算法对数据进行校验(android应用开发基础)

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这个世界很精彩，这个世界很无奈。是的，在互联网时代，如何保护自己的数据，如何对数据进行加密和效验就变得非常的重要。这里总结一下Android平台使用Java语言，利用RSA算法对数据进行校验的经验。

先来看下如何RSA加密算法对数据进行校验的流程：

1、首先要用openssh之类的程序生成一个私钥

2、再根据私钥生成一个公钥

3、使用私钥和公钥，对数据进行签名，得到签名文件。

4、使用公钥和签名文件就可以对数据进行校验了。

再来看下如何实现：

1、生成位的私钥：

[html] view plaincopyopenssl genrsa -out private.pem

2、生成公钥

使用openssh也可以生成公钥，但是在使用的过程中，发现由于&#;式的问题，使用openssh生成的公钥在Java中使用时总是提示异常，所以最后还是根据网上的相关资料，使用Java语言来写了程序，使用的公钥可以在Java中使用，代码如下：

GenPublic.java

[java] view plaincopyimport java.io.BufferedReader; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.DataOutputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.io.OutputStream; import java.io.PrintStream; import java.math.BigInteger; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.PublicKey; import java.security.Security; import java.security.Signature; import java.security.interfaces.DSAParams; import java.security.interfaces.DSAPublicKey; import java.security.interfaces.RSAPublicKey; import java.security.spec.XEncodedKeySpec; import java.security.spec.RSAPublicKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider; import org.bouncycastle.openssl.PEMReader; import org.bouncycastle.util.encoders.Base; public class GenPublic { public static PrintStream out = System.out; public static PrintStream err = System.err; private static void genPublicKey(String privateFile,String pubFile) { try { PEMReader pemReader = new PEMReader(new FileReader(privateFile)); KeyPair pair = (KeyPair)pemReader.readObject(); PublicKey pubKey = pair.getPublic(); FileOutputStream outPub = new FileOutputStream(pubFile); byte[] bytes = pair.getPublic().getEncoded(); outPub.write(bytes); outPub.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { if (args.length != 2) { err.println("Usage: java GenPublic <pem file> <public file>"); System.exit(1); } File pemFile = new File(args[0]); if(!pemFile.exists()) { err.println("PEM File Does Not Exist"); System.exit(1); } Security.addProvider(new BouncyCastleProvider()); genPublicKey(args[0],args[1]); } }

使用方法：

先编译：

[html] view plaincopyexport CLASSPATH=".:bcprov-jdk-.jar" javac GenPublic.java

再使用编译的程序生成公钥：

[html] view plaincopyjava GenPublic private.pem public.bin

用到的库可以在本文最后的链接中下载。

再来看看生成签名文件的Java代码：

Sign.java

[java] view plaincopyimport java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.PrintStream; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.PublicKey; import java.security.SecureRandom; import java.security.Security; import java.security.Signature; import java.security.spec.XEncodedKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider; import org.bouncycastle.jce.provider.JDKKeyPairGenerator; import org.bouncycastle.openssl.PEMReader; import org.bouncycastle.openssl.PEMWriter; class Sign { public static PrintStream out = System.out; public static PrintStream err = System.err; private static byte[] pubKeyData = null; public static void main(String[] args) throws Exception { if(args.length < 4) { err.println("Usage: java JavaSign <pem file> <public file> <data file to sign> <signed file>"); System.exit(1); } File pemFile = new File(args[0]); File pubFile = new File(args[1]); File dataFile = new File(args[2]); if(!dataFile.exists()) { err.println("Data File Does Not Exist"); System.exit(1); } Security.addProvider(new BouncyCastleProvider()); KeyPair keys = null; if(!pemFile.exists()) { err.println("PEM File Does Not Exist. Generating."); KeyPairGenerator r = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); //keysize in bits is r.initialize(,new SecureRandom()); keys = r.generateKeyPair(); PEMWriter pemWriter = new PEMWriter(new FileWriter(pemFile)); pemWriter.writeObject(keys); pemWriter.close(); //You must flush or close the file or else it will not save } else { keys = (KeyPair) new PEMReader(new FileReader(pemFile)).readObject(); } //read data file into signature instance FileInputStream fin = new FileInputStream(dataFile); byte[] data = new byte[(int) dataFile.length()]; fin.read(data); fin.close(); //Sign the data Signature sg = Signature.getInstance("SHA1withRSA"); sg.initSign(keys.getPrivate()); sg.update(data); //output base encoded binary signature byte signBytes[] = sg.sign(); fin = new FileInputStream(pubFile); pubKeyData = new byte[(int) pubFile.length()]; fin.read(pubKeyData); fin.close(); int len = pubKeyData.length; for (int i=0;i<data.length;i&#;&#;) { data[i] = (byte)(data[i] ^ pubKeyData[i%len]); } if (args.length == 4) { FileOutputStream out = new FileOutputStream(args[3]); out.write(signBytes); out.close(); } } }

同样先编译：

[html] view plaincopyexport CLASSPATH=".:bcprov-jdk-.jar" javac Sign.java

再看看看如何生成签名文件：

java JavaSign private.pem public.bin test.dat sign.bin

这里的test.dat即是要校验的数据，sign.bin为生成的签名文件：

最后，就是如何使用公钥和签名文件进行校验数据了：

来看下面的代码：

[java] view plaincopyimport java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.PrintStream; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.PublicKey; import java.security.SecureRandom; import java.security.Security; import java.security.Signature; import java.security.spec.XEncodedKeySpec; import javax.xml.bind.DatatypeConverter; import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider; import org.bouncycastle.jce.provider.JDKKeyPairGenerator; import org.bouncycastle.openssl.PEMReader; import org.bouncycastle.openssl.PEMWriter; class Verify { public static PrintStream out = System.out; public static PrintStream err = System.err; private static byte[] pubKeyData = null; public static void main(String[] args) throws Exception { if(args.length < 3) { err.println("Usage: java Verify <public file> <sign file> <data file to verify> "); System.exit(1); } File pubFile = new File(args[0]); FileInputStream fin = new FileInputStream(pubFile); pubKeyData = new byte[(int) pubFile.length()]; fin.read(pubKeyData); fin.close(); out.println("verifytData:"&#;verifyData(new File(args[1]),new File(args[2]))); } public static boolean verifyData(File signFile,File dataFile) { if(!signFile.exists()) { return false; } FileInputStream in = null; try { in = new FileInputStream(signFile); byte[] signatureBytes = new byte[(int)signFile.length()]; in.read(signatureBytes); in.close(); in = new FileInputStream(dataFile); byte[] data = new byte[(int)dataFile.length()]; in.read(data); in.close(); if (!verify(pubKeyData,signatureBytes,data)) { return false; } return true; } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } finally { try { in.close(); } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } return false; } public static boolean verify(byte[] pubKeyBytes,byte[] signatureBytes,byte[] dataBytes) throws Exception { XEncodedKeySpec pubKeySpec = new XEncodedKeySpec(pubKeyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(pubKeySpec); //load public key Signature sg = Signature.getInstance("SHA1withRSA"); sg.initVerify(pubKey); sg.update(dataBytes); //validate signature if(sg.verify(signatureBytes)){ return true; } return false; } }

使用方法：

java Verify public.bin sign.bin test.dat

在使用的过程中，签名文件一般是和数据打包在一起的，并且在校验的时候要保证公钥不会被篡改，要不然校验就没有意义了。

当然，这里对RSA的加密原理并没有讨论，这方面网上有很多相关的资料。

本文中用到的库可以从下面的链接中找到：

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