摘要

因為最近業(yè)務需要使用到openssl的rsa非對稱加密算法，研究了下它的使用方式，但是特殊在于前端分IOS和android兩端，所以前端部門要求使用java給他們做一個加密工具包，但是因為服務端是python做的，所以需要兩端的數(shù)據(jù)能夠共通。研究了幾天終于搞定了，下面是一些重要的代碼以及一些我踩過的坑，分享一下。

歡迎訪問我的Github

OpenSSL官網(wǎng)

一. 編譯

make

Perl 5

an ANSI C compiler

a development environment in form of development libraries and C

header files

a supported Unix operating system

二. 安裝

$ ./config

$ make

$ make test

$ make install

三. 生成密鑰

生成的密鑰的路徑是你當前執(zhí)行命令的路徑

這里默認生成1024長度密鑰

公鑰是基于私鑰來生成的，所以必須先生成私鑰

# 進入openssl

root@VM-0-15-ubuntu:/home/ubuntu# openssl

# 生成一個1024位的私鑰文件rsa_private_key.pem

OpenSSL> genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

# 從私鑰中提取公鑰rsa_public_key.pem

OpenSSL> rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -outform PEM -pubout

# 將私鑰轉(zhuǎn)換成 DER 格式

OpenSSL> rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_private_key.der -outform der

# 將公鑰轉(zhuǎn)換成 DER 格式

OpenSSL> rsa -in rsa_public_key.pem -out rsa_public_key.der -pubin -outform der

# 把RSA私鑰轉(zhuǎn)換成PKCS8格式

OpenSSL> pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt

# 從私鑰創(chuàng)建公鑰證書請求

OpenSSL> req -new -key rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.csr

# 生成證書并簽名(有效期10年)

OpenSSL> x509 -req -days 3650 -in rsa_public_key.csr -signkey rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.crt

# 把crt證書轉(zhuǎn)換為der格式

OpenSSL> x509 -outform der -in rsa_public_key.crt -out rsa_public_key.der

# 把crt證書生成私鑰p12文件

OpenSSL> pkcs12 -export -out rsa_private_key.p12 -inkey rsa_private_key.pem -in rsa_public_key.crt

1.JAVA端加密

其實單一語言的加解密都還是比較簡單的，關(guān)鍵在于跨語言的兼容問題上。

而且需要特別注意的是我使用的RSA長度是1024的，也就是說我單個需要加密的數(shù)據(jù)的長度不能超過 1024/8-11=117，實際測試單條數(shù)據(jù)最大長度是 116 bytes。

如果需要擴大需要加密的單條數(shù)據(jù)的長度，只需要在生成公鑰的時候設(shè)置對應的長度即可。((數(shù)據(jù)長度+12)*8=密鑰長度)

其中RSA_ALGORITHM 設(shè)置的是算法的使用模式，因為Python端使用的是OAEP所以這里用的是RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding

在Java端我們使用的公鑰格式是DER，如果使用PEM則會出現(xiàn)異常

package site.cnkj.util;

import org.apache.commons.io.FileUtils;

import sun.misc.BASE64Decoder;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.spec.OAEPParameterSpec;

import javax.crypto.spec.PSource;

import java.io.*;

import java.nio.charset.Charset;

import java.nio.file.Files;

import java.nio.file.Path;

import java.nio.file.Paths;

import java.security.*;

import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

import java.security.spec.InvalidKeySpecException;

import java.security.spec.MGF1ParameterSpec;

import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Base64;

import java.util.List;

/*

* @version 1.0 created by Carol on 2019/4/15 15:31

*/

public class FileEncryptDecrypt {

private static final String RSA_ALGORITHM = "RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding";

private static final Charset UTF8 = Charset.forName("UTF-8");

static {

Security.addProvider(new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

}

/**

* 加密文件

* @param keyPath 公鑰路徑，DER

* @param input 輸入文件地址

* @param output 輸出文件地址

*/

public static boolean encrypt(String keyPath, String input, String output){

FileInputStream fileInputStream = null;

FileOutputStream fileOutputStream = null;

List list = new ArrayList();

try {

byte[] buffer = Files.readAllBytes(Paths.get(keyPath));

X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer);

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

PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);

File inputFile = new File(input);

File outputFile = new File(output);

fileInputStream = new FileInputStream(inputFile);

fileOutputStream = new FileOutputStream(outputFile);

byte[] inputByte = new byte[116];

int len;

while((len = fileInputStream.read(inputByte)) != -1){

list.add(new String(inputByte, 0, len));

}

for (String s : list) {

byte [] encrypted = encrypt(publicKey, s);

fileOutputStream.write(encrypted);

fileOutputStream.flush();

}

fileOutputStream.close();

fileInputStream.close();

return true;

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

return false;

}

private static byte[] encrypt(PublicKey publicKey, String message) throws Exception {

Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA_ALGORITHM,"BC");

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey, new OAEPParameterSpec("SHA-256", "MGF1", MGF1ParameterSpec.SHA256, PSource.PSpecified.DEFAULT));

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);

return Base64.getEncoder().encode(cipher.doFinal(message.getBytes(UTF8)));

}

/**

* 從字符串中加載公鑰

*

*/

private static RSAPublicKey loadPublicKey(String publicKeyStr) throws Exception {

try {

byte[] buffer = new BASE64Decoder().decodeBuffer(publicKeyStr);

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

X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer);

return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

throw new RuntimeException(e);

} catch (InvalidKeySpecException e) {

throw new RuntimeException(e);

}

}

public static void main(String [] args) throws Exception {

encrypt("F:\\dls\\chunk\\config\\rsa_public_key.der", "C:\\Users\\Carol\\Desktop\\file\\868663032830438_migu$user$login$_1554947856915.log","F:\\868663032830438_migu$user$login$_1554947856915.log");

}

}

2.Python端解密

Python端可以使用的模塊是很多的，通常可以用rsa、Crypto、PyCryptodome、PyCrypt等，需要注意的是其中PyCrypt已經(jīng)停止維護了不建議使用，但是幸運的是PyCrypt有一個分支叫PyCryptodome

為了便于閱讀，Java端對加密后的數(shù)據(jù)進行了Base64的格式轉(zhuǎn)換，因此在Python端也同樣需要對獲取的加密后的數(shù)據(jù)進行Base64的轉(zhuǎn)換后再進行解密。

通過觀察，發(fā)現(xiàn)加密后進行Base64轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)束符為“==”，因此我在這里是直接根據(jù)結(jié)束符進行拆分數(shù)據(jù)的，拆分后的數(shù)據(jù)分別解密后放在同一個字符串集合里面，這里你不需要但是如果出現(xiàn)換行的情況是否還需要自己手動設(shè)置換行，當解密后原有的換行符依然可用。

但是需要注意的是在windows環(huán)境下文件的換行符是"\r\n"，加密后依然加密的是"\r\n"，但是，但我們解密后寫入文件的時候應當替換"\r\n"為"\n"，否則你會發(fā)現(xiàn)多了一行換行，因為當Python重寫寫入文件的時候認為"\r\n"為“回車換行”，所以體現(xiàn)在文件中就是兩次換行的效果了。

在 _init()方法中獲取私鑰的位置只需要把os.path.join(os.path.dirname(os.getcwd()), "config", "rsa_private_key.pem")替換成你自己的私鑰路徑即可

在Python端我們使用的私鑰格式是PEM

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

"""

@Time : 2019/4/12

@Author : Carol

@Site :

@File : FileDecryptEncrypt.py

@Software: PyCharm

@Description:

"""

from Crypto.Random import get_random_bytes

from Crypto.Cipher import AES

from Crypto.Cipher import PKCS1_OAEP

from Crypto.PublicKey import RSA

from Crypto.Hash import SHA256

import base64

import traceback

import os

class FileDecryptEncrypt():

def __init__(self):

try:

self.private_key = RSA.import_key(open(os.path.join(os.path.dirname(os.getcwd()), "config", "rsa_private_key.pem")).read())

except Exception as e:

traceback.print_exc()

print("加載密鑰出現(xiàn)異常")

def decrypt(self, root_path, res_path):

"""

RSA的文件解密

:param root_path: 加密后的文件

:param res_path: 解密后的文件

:return: 解密結(jié)果

"""

new_line = b""

cipher = PKCS1_OAEP.new(self.private_key, hashAlgo=SHA256)

try:

with open(root_path, "r") as rootf:

lines = rootf.read().split("==")

for line in lines:

if len(line) > 0:

line = line + "=="

b64_decoded_message = base64.b64decode(line)

cipherContent = cipher.decrypt(b64_decoded_message)

new_line = new_line + cipherContent

if not os.path.exists(os.path.dirname(res_path)):

os.makedirs(os.path.dirname(res_path))

with open(res_path, "w") as resf:

resf.write(str(new_line, encoding="UTF-8").replace("\r\n", "\n"))

return True

except Exception as e:

traceback.print_exc()

return False

if __name__ == '__main__':

FileDecryptEncrypt().decrypt("F:\\868663032830438_1554947856915.log","D:\\\\868663032830438_1554947856915.log")

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java python rsa加密_实现Java加密，Python解密的RSA非对称加密算法功能的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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