Java中使用OpenSSL生成的RSA公私钥进行数据加解密

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RSA是什么:RSA公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美国麻省理工学院)开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。目前该加密方式广泛用于网上银行、数字签名等场合。RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。

OpenSSL是什么:众多的密码算法、公钥基础设施标准以及SSL协议,或许这些有趣的功能会让你产生实现所有这些算法和标准的想法。果真如此,在对你表示敬佩的同时,还是忍不住提醒你:这是一个令人望而生畏的过程。这个工作不再是简单的读懂几本密码学专著和协议文档那么简单,而是要理解所有这些算法、标准和协议文档的每一个细节,并用你可能很熟悉的C语言字符一个一个去实现这些定义和过程。我们不知道你将需要多少时间来完成这项有趣而可怕的工作,但肯定不是一年两年的问题。OpenSSL就是由Eric A. Young和Tim J. Hudson两位绝世大好人自1995年就开始编写的集合众多安全算法的算法集合。通过命令或者开发库,我们可以轻松实现标准的公开算法应用。

我的一个假设应用背景:

随着移动互联网的普及,为移动设备开发的应用也层出不穷。这些应用往往伴随着用户注册与密码验证的功能。”网络传输“、”应用程序日志访问“中的安全性都存在着隐患。密码作为用户的敏感数据,特别需要开发者在应用上线之前做好安全防范。处理不当,可能会造成诸如商业竞争对手的恶意攻击、第三方合作商的诉讼等问题。

RSA算法虽然有这么多好处,但是在网上找不到一个完整的例子来说明如何操作。下面我就来介绍一下:

一、使用OpenSSL来生成私钥和公钥

我使用的是Linux系统,已经安装了OpenSSL软件包,此时请验证你的机器上已经安装了OpenSSL,运行命令应当出现如下信息:

[root@chaijunkun ~]# openssl version -aOpenSSL 1.0.0-fips 29 Mar 2010built on: Wed Jan 25 02:17:15 GMT 2012platform: linux-x86_64options: bn(64,64) md2(int) rc4(16x,int) des(idx,cisc,16,int) blowfish(idx) compiler: gcc -fPIC -DOPENSSL_PIC -DZLIB -DOPENSSL_THREADS -D_REENTRANT -DDSO_DLFCN -DHAVE_DLFCN_H -DKRB5_MIT -m64 -DL_ENDIAN -DTERMIO -Wall -O2 -g -pipe -Wall -Wp,-D_FORTIFY_SOURCE=2 -fexceptions -fstack-protector –param=ssp-buffer-size=4 -m64 -mtune=generic -Wa,–noexecstack -DMD32_REG_T=int -DOPENSSL_IA32_SSE2 -DOPENSSL_BN_ASM_MONT -DSHA1_ASM -DSHA256_ASM -DSHA512_ASM -DMD5_ASM -DAES_ASM -DWHIRLPOOL_ASMOPENSSLDIR: "/etc/pki/tls"engines: aesni dynamic

先来生成私钥:

[root@chaijunkun ~]# openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024Generating RSA private key, 1024 bit long modulus…………………..++++++..++++++e is 65537 (0x10001)这条命令让openssl随机生成了一份私钥,加密长度是1024位。加密长度是指理论上最大允许”被加密的信息“长度的限制,也就是明文的长度限制。随着这个参数的增大(比方说2048),允许的明文长度也会增加,但同时也会造成计算复杂度的极速增长。一般推荐的长度就是1024位(128字节)。

我们来看一下私钥的内容:

[root@chaijunkun ~]# cat rsa_private_key.pem —–BEGIN RSA PRIVATE KEY—–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—–END RSA PRIVATE KEY—–内容都是标准的ASCII字符,开头一行和结尾一行有明显的标记,真正的私钥数据是中间的不规则字符。

接下来根据私钥生成公钥:

[root@chaijunkun ~]# openssl rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -puboutwriting RSA key再来看一下公钥的内容:[root@chaijunkun ~]# cat rsa_public_ley.pem —–BEGIN PUBLIC KEY—–MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQChDzcjw/rWgFwnxunbKp7/4e8w/UmXx2jk6qEEn69t6N2R1i/LmcyDT1xr/T2AHGOiXNQ5V8W4iCaaeNawi7aJaRhtVx1uOH/2U378fscEESEG8XDqll0GCfB1/TjKI2aitVSzXOtRs8kYgGU78f7VmDNgXIlk3gdhnzh+uoEQywIDAQAB—–END PUBLIC KEY—–这时候的私钥还不能直接被使用,需要进行PKCS#8编码:[root@chaijunkun ~]# openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt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)

再来看一下,编码后的私钥文件是不是和之前的私钥文件不同了:

[root@chaijunkun ~]# cat pkcs8_rsa_private_key.pem —–BEGIN PRIVATE KEY—–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—–END PRIVATE KEY—–

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。

失败是成功之母

Java中使用OpenSSL生成的RSA公私钥进行数据加解密

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