发布日期：2025-05-14 07:05 点击次数：145
如基本的单向加密算法： BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法 MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法) SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法) HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码) 复杂的对称加密（DES、PBE）、非对称加密算法： DES(Data Encryption Standard，数据加密算法) PBE(Password-based encryption，基于密码验证) RSA(算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest， AdiShamir 和Leonard Adleman) DH(Diffie-Hellman算法，密钥一致协议) DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名) ECC(Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学) 本篇内容简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种方法。 MD5、SHA、HMAC这三种加密算法，可谓是非可逆加密，就是不可解密的加密方法。我们通常只把他们作为加密的基础。单纯的以上三种的加密并不可靠。 BASE64 按照RFC2045的定义，Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。（The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.） 常见于邮件、http加密，截取http信息，你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE64加密的。
但是SHA仍然是公认的安全加密算法，较之MD5更为安全。
单向加密的用途主要是为了校验数据在传输过程中是否被修改。
接下来我们介绍对称加密算法，最常用的莫过于DES数据加密算法。 DES DES-Data Encryption Standard，即数据加密算法。是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式，有两种:加密或解密。 DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位。
通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
import java.security.Key; import java.security.SecureRandom; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESKeySpec; / DES安全编码组件 <pre> 支持 DES、DESede(TripleDES，就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR) DES key size must be equal to 56 DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168 AES key size must be equal to 128， 192 or 256，but 192 and 256 bits may not be available Blowfish key size must be multiple of 8， and can only range from 32 to 448 (inclusive) RC2 key size must be between 40 and 1024 bits RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits 具体内容 需要关注 JDK Document </pre> @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public abstract class DESCoder extends Coder { / ALGORITHM 算法 <br> 可替换为以下任意一种算法，同时key值的size相应改变。 <pre> DES key size must be equal to 56 DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168 AES key size must be equal to 128， 192 or 256，but 192 and 256 bits may not be available Blowfish key size must be multiple of 8， and can only range from 32 to 448 (inclusive) RC2 key size must be between 40 and 1024 bits RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits </pre> 在Key toKey(byte[] key)方法中使用下述代码 <code>SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key， ALGORITHM);</code> 替换 <code> DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM); SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks); </code> / public static final String ALGORITHM = "DES"; / 转换密钥<br> @param key @return @throws Exception / private static Key toKey(byte[] key) throws Exception { DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM); SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks); // 当使用其他对称加密算法时，如AES、Blowfish等算法时，用下述代码替换上述三行代码 // SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key， ALGORITHM); return secretKey; } / 解密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] decrypt(byte[] data， String key) throws Exception { Key k = toKey(decryptBASE64(key)); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， k); return cipher.doFinal(data); } / 加密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] encrypt(byte[] data， String key) throws Exception { Key k = toKey(decryptBASE64(key)); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， k); return cipher.doFinal(data); } / 生成密钥 @return @throws Exception / public static String initKey() throws Exception { return initKey(null); } / 生成密钥 @param seed @return @throws Exception / public static String initKey(String seed) throws Exception { SecureRandom secureRandom = null; if (seed != null) { secureRandom = new SecureRandom(decryptBASE64(seed)); } else { secureRandom = new SecureRandom(); } KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM); kg.init(secureRandom); SecretKey secretKey = kg.generateKey(); return encryptBASE64(secretKey.getEncoded()); } }延续上一个类的实现，我们通过MD5以及SHA对字符串加密生成密钥，这是比较常见的密钥生成方式。 再给出一个测试类：
import static org.junit.Assert.; import org.junit.Test; / @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public class DESCoderTest { @Test public void test() throws Exception { String inputStr = "DES"; String key = DESCoder.initKey(); System.err.println("原文:\t" + inputStr); System.err.println("密钥:\t" + key); byte[] inputData = inputStr.getBytes(); inputData = DESCoder.encrypt(inputData， key); System.err.println("加密后:\t" + DESCoder.encryptBASE64(inputData)); byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData， key); String outputStr = new String(outputData); System.err.println("解密后:\t" + outputStr); assertEquals(inputStr， outputStr); } }得到的输出内容如下：
原文: DES 密钥: f3wEtRrV6q0= 加密后: C6qe9oNIzRY= 解密后: DES由控制台得到的输出，我们能够比对加密、解密后结果一致。这是一种简单的加密解密方式，只有一个密钥。 其实DES有很多同胞兄弟，如DESede(TripleDES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)。这里就不过多阐述了，大同小异，只要换掉ALGORITHM换成对应的值，同时做一个代码替换SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key， ALGORITHM);就可以了，此外就是密钥长度不同了。
/ DES key size must be equal to 56 DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168 AES key size must be equal to 128， 192 or 256，but 192 and 256 bits may not be available Blowfish key size must be multiple of 8， and can only range from 32 to 448 (inclusive) RC2 key size must be between 40 and 1024 bits RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits /除了DES，我们还知道有DESede(TripleDES，就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)等多种对称加密方式，其实现方式大同小异，这里介绍对称加密的另一个算法——PBE PBE PBE——Password-based encryption（基于密码加密）。其特点在于口令由用户自己掌管，不借助任何物理媒体；采用随机数（这里我们叫做盐）杂凑多重加密等方法保证数据的安全性。是一种简便的加密方式。
通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
import java.security.Key; import java.util.Random; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.PBEKeySpec; import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec; / PBE安全编码组件 @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public abstract class PBECoder extends Coder { / 支持以下任意一种算法 <pre> PBEWithMD5AndDES PBEWithMD5AndTripleDES PBEWithSHA1AndDESede PBEWithSHA1AndRC2_40 </pre> / public static final String ALGORITHM = "PBEWITHMD5andDES"; / 盐初始化 @return @throws Exception / public static byte[] initSalt() throws Exception { byte[] salt = new byte[8]; Random random = new Random(); random.nextBytes(salt); return salt; } / 转换密钥<br> @param password @return @throws Exception / private static Key toKey(String password) throws Exception { PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray()); SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM); SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec); return secretKey; } / 加密 @param data 数据 @param password 密码 @param salt 盐 @return @throws Exception / public static byte[] encrypt(byte[] data， String password， byte[] salt) throws Exception { Key key = toKey(password); PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt， 100); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， key， paramSpec); return cipher.doFinal(data); } / 解密 @param data 数据 @param password 密码 @param salt 盐 @return @throws Exception / public static byte[] decrypt(byte[] data， String password， byte[] salt) throws Exception { Key key = toKey(password); PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt， 100); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， key， paramSpec); return cipher.doFinal(data); } }再给出一个测试类：
import static org.junit.Assert.; import org.junit.Test; / @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public class PBECoderTest { @Test public void test() throws Exception { String inputStr = "abc"; System.err.println("原文: " + inputStr); byte[] input = inputStr.getBytes(); String pwd = "efg"; System.err.println("密码: " + pwd); byte[] salt = PBECoder.initSalt(); byte[] data = PBECoder.encrypt(input， pwd， salt); System.err.println("加密后: " + PBECoder.encryptBASE64(data)); byte[] output = PBECoder.decrypt(data， pwd， salt); String outputStr = new String(output); System.err.println("解密后: " + outputStr); assertEquals(inputStr， outputStr); } }控制台输出：
原文: abc 密码: efg 加密后: iCZ0uRtaAhE= 解密后: abc后续我们会介绍非对称加密算法，如RSA、DSA、DH、ECC等。
接下来我们介绍典型的非对称加密算法——RSA RSA 这种算法1978年就出现了，它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest， AdiShamir 和Leonard Adleman。 这种加密算法的特点主要是密钥的变化，上文我们看到DES只有一个密钥。相当于只有一把钥匙，如果这把钥匙丢了，数据也就不安全了。RSA同时有两把钥匙，公钥与私钥。同时支持数字签名。数字签名的意义在于，对传输过来的数据进行校验。确保数据在传输工程中不被修改。 流程分析：
按如上步骤给出序列图，如下：
通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
https://www.xymfcj.com 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.Signature; import java.security.interfaces.RSAPrivateKey; import java.security.interfaces.RSAPublicKey; import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec; import java.security.spec.X509EncodedKeySpec; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import javax.crypto.Cipher; / RSA安全编码组件 @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public abstract class RSACoder extends Coder { public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA"; public static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA"; private static final String PUBLIC_KEY = "RSAPublicKey"; private static final String PRIVATE_KEY = "RSAPrivateKey"; / 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)); } / 解密<br> 用私钥解密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data， String key) throws Exception { // 对密钥解密 byte[] keyBytes = decryptBASE64(key); // 取得私钥 PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); Key privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec); // 对数据解密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， privateKey); return cipher.doFinal(data); } / 解密<br> 用公钥解密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data， String key) throws Exception { // 对密钥解密 byte[] keyBytes = decryptBASE64(key); // 取得公钥 X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); Key publicKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec); // 对数据解密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， publicKey); return cipher.doFinal(data); } / 加密<br> 用公钥加密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data， String key) throws Exception { // 对公钥解密 byte[] keyBytes = decryptBASE64(key); // 取得公钥 X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); Key publicKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， publicKey); return cipher.doFinal(data); } / 加密<br> 用私钥加密 @param data @param key @return @throws Exception / public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data， String key) throws Exception { // 对密钥解密 byte[] keyBytes = decryptBASE64(key); // 取得私钥 PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); Key privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， privateKey); return cipher.doFinal(data); } / 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()); } / 初始化密钥 @return @throws Exception / public static Map<String， Object> initKey() throws Exception { KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator .getInstance(KEY_ALGORITHM); keyPairGen.initialize(1024); KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair(); // 公钥 RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic(); // 私钥 RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate(); Map<String， Object> keyMap = new HashMap<String， Object>(2); keyMap.put(PUBLIC_KEY， publicKey); keyMap.put(PRIVATE_KEY， privateKey); return keyMap; } }再给出一个测试类：
import static org.junit.Assert.; import org.junit.Before; import org.junit.Test; import java.util.Map; / @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public class RSACoderTest { private String publicKey; private String privateKey; @Before public void setUp() throws Exception { Map<String， Object> keyMap = RSACoder.initKey(); publicKey = RSACoder.getPublicKey(keyMap); privateKey = RSACoder.getPrivateKey(keyMap); System.err.println("公钥: \n\r" + publicKey); System.err.println("私钥： \n\r" + privateKey); } @Test public void test() throws Exception { System.err.println("公钥加密——私钥解密"); String inputStr = "abc"; byte[] data = inputStr.getBytes(); byte[] encodedData = RSACoder.encryptByPublicKey(data， publicKey); byte[] decodedData = RSACoder.decryptByPrivateKey(encodedData， privateKey); String outputStr = new String(decodedData); System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr); assertEquals(inputStr， outputStr); } @Test public void testSign() throws Exception { System.err.println("私钥加密——公钥解密"); String inputStr = "sign"; byte[] data = inputStr.getBytes(); byte[] encodedData = RSACoder.encryptByPrivateKey(data， privateKey); byte[] decodedData = RSACoder .decryptByPublicKey(encodedData， publicKey); String outputStr = new String(decodedData); System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr); assertEquals(inputStr， outputStr); System.err.println("私钥签名——公钥验证签名"); // 产生签名 String sign = RSACoder.sign(encodedData， privateKey); System.err.println("签名:\r" + sign); // 验证签名 boolean status = RSACoder.verify(encodedData， publicKey， sign); System.err.println("状态:\r" + status); assertTrue(status); } }控制台输出：
公钥: MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCYU/+I0+z1aBl5X6DUUOHQ7FZpmBSDbKTtx89J EcB64jFCkunELT8qiKly7fzEqD03g8ALlu5XvX+bBqHFy7YPJJP0ekE2X3wjUnh2NxlqpH3/B/xm 1ZdSlCwDIkbijhBVDjA/bu5BObhZqQmDwIxlQInL9oVz+o6FbAZCyHBd7wIDAQAB 私钥： MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAJhT/4jT7PVoGXlfoNRQ4dDsVmmY FINspO3Hz0kRwHriMUKS6cQtPyqIqXLt/MSoPTeDwAuW7le9f5sGocXLtg8kk/R6QTZffCNSeHY3 GWqkff8H/GbVl1KULAMiRuKOEFUOMD9u7kE5uFmpCYPAjGVAicv2hXP6joVsBkLIcF3vAgMBAAEC gYBvZHWoZHmS2EZQqKqeuGr58eobG9hcZzWQoJ4nq/CarBAjw/VovUHE490uK3S9ht4FW7Yzg3LV /MB06Huifh6qf/X9NQA7SeZRRC8gnCQk6JuDIEVJOud5jU+9tyumJakDKodQ3Jf2zQtNr+5ZdEPl uwWgv9c4kmpjhAdyMuQmYQJBANn6pcgvyYaia52dnu+yBUsGkaFfwXkzFSExIbi0MXTkhEb/ER/D rLytukkUu5S5ecz/KBa8U4xIslZDYQbLz5ECQQCy5dutt7RsxN4+dxCWn0/1FrkWl2G329Ucewm3 QU9CKu4D+7Kqdj+Ha3lXP8F0Etaaapi7+EfkRUpukn2ItZV/AkEAlk+I0iphxT1rCB0Q5CjWDY5S Df2B5JmdEG5Y2o0nLXwG2w44OLct/k2uD4cEcuITY5Dvi/4BftMCZwm/dnhEgQJACIktJSnJwxLV o9dchENPtlsCM9C/Sd2EWpqISSUlmfugZbJBwR5pQ5XeMUqKeXZYpP+HEBj1nS+tMH9u2/IGEwJA fL8mZiZXan/oBKrblAbplNcKWGRVD/3y65042PAEeghahlJMiYquV5DzZajuuT0wbJ5xQuZB01+X nfpFpBJ2dw== 公钥加密——私钥解密 加密前: abc 解密后: abc 公钥: MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQDdOj40yEB48XqWxmPILmJAc7UecIN7F32etSHF 9rwbuEh3+iTPOGSxhoSQpOED0vOb0ZIMkBXZSgsxLaBSin2RZ09YKWRjtpCA0kDkiD11gj4tzTiM l9qq1kwSK7ZkGAgodEn3yIILVmQDuEImHOXFtulvJ71ka07u3LuwUNdB/wIDAQAB 私钥： MIICdwIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmEwggJdAgEAAoGBAN06PjTIQHjxepbGY8guYkBztR5w g3sXfZ61IcX2vBu4SHf6JM84ZLGGhJCk4QPS85vRkgyQFdlKCzEtoFKKfZFnT1gpZGO2kIDSQOSI PXWCPi3NOIyX2qrWTBIrtmQYCCh0SffIggtWZAO4QiYc5cW26W8nvWRrTu7cu7BQ10H/AgMBAAEC gYEAz2JWBizjI31bqhP4XiP9PuY5F3vqBW4T+L9cFbQiyumKJc58yzTWUAUGKIIn3enXLG7dNqGr mbJro4JeFIJ3CiVDpXR9+FluIgI4SXm7ioGKF2NOMA9LR5Fu82W+pLfpTN2y2SaLYWEDZyp53BxY j9gUxaxi1MQs+C1ZgDF2xmECQQDy70bQntbRfysP+ppCtd56YRnES1Tyekw0wryS2tr+ivQJl7JF gp5rPAOXpgrq36xHDwUspQ0sJ0vj0O7ywxr1AkEA6SAaLhrJJrYucC0jxwAhUYyaPN+aOsWymaRh 9jA/Wc0wp29SbGTh5CcMuGpXm1g0M+FKW3dGiHgS3rVUKim4owJAbnxgapUzAgiiHxxMeDaavnHW 9C2GrtjsO7qtZOTgYI/1uT8itvZW8lJTF+9OW8/qXE76fXl7ai9dFnl5kzMk2QJBALfHz/vCsArt mkRiwY6zApE4Z6tPl1V33ymSVovvUzHnOdD1SKQdD5t+UV/crb3QVi8ED0t2B0u0ZSPfDT/D7kMC QDpwdj9k2F5aokLHBHUNJPFDAp7a5QMaT64gv/d48ITJ68Co+v5WzLMpzJBYXK6PAtqIhxbuPEc2 I2k1Afmrwyw= 私钥加密——公钥解密 加密前: sign 解密后: sign 私钥签名——公钥验证签名 签名: ud1RsIwmSC1pN22I4IXteg1VD2FbiehKUfNxgVSHzvQNIK+d20FCkHCqh9djP3h94iWnIUY0ifU+ mbJkhAl/i5krExOE0hknOnPMcEP+lZV1RbJI2zG2YooSp2XDleqrQk5e/QF2Mx0Zxt8Xsg7ucVpn i3wwbYWs9wSzIf0UjlM= 状态: true
简要总结一下，使用公钥加密、私钥解密，完成了乙方到甲方的一次数据传递，通过私钥加密、公钥解密，同时通过私钥签名、公钥验证签名，完成了一次甲方到乙方的数据传递与验证，两次数据传递完成一整套的数据交互！ 类似数字签名，数字信封是这样描述的： 数字信封 数字信封用加密技术来保证只有特定的收信人才能阅读信的内容。 流程： 信息发送方采用对称密钥来加密信息，然后再用接收方的公钥来加密此对称密钥（这部分称为数字信封），再将它和信息一起发送给接收方；接收方先用相应的私钥打开数字信封，得到对称密钥，然后使用对称密钥再解开信息。
接下来我们介绍DSA数字签名，非对称加密的另一种实现。 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！数字签名的作用就是校验数据在传输过程中不被修改。数字签名，是单向加密的升级！
通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
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.interfaces.DSAPrivateKey; import java.security.interfaces.DSAPublicKey; 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 @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public abstract class DSACoder extends Coder { public static final String ALGORITHM = "DSA"; / 默认密钥字节数 <pre> DSA Default Keysize 1024 Keysize must be a multiple of 64， ranging from 512 to 1024 (inclusive). </pre> / private static final int KEY_SIZE = 1024; / 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(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(keyFactory.getAlgorithm()); 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); // ALGORITHM 指定的加密算法 KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM); // 取公钥匙对象 PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec); Signature signature = Signature.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); 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(ALGORITHM); // 初始化随机产生器 SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(); secureRandom.setSeed(seed.getBytes()); keygen.initialize(KEY_SIZE， secureRandom); KeyPair keys = keygen.genKeyPair(); DSAPublicKey publicKey = (DSAPublicKey) keys.getPublic(); DSAPrivateKey privateKey = (DSAPrivateKey) 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()); } }再给出一个测试类：
import static org.junit.Assert.; import java.util.Map; import org.junit.Test; / @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / 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：
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
注意状态为true，就验证成功！
ECC ECC-Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学，是目前已知的公钥体制中，对每比特所提供加密强度最高的一种体制。在软件注册保护方面起到很大的作用，一般的序列号通常由该算法产生。 当我开始整理《Java加密技术（二）》的时候，我就已经在开始研究ECC了，但是关于Java实现ECC算法的资料实在是太少了，无论是国内还是国外的资料，无论是官方还是非官方的解释，最终只有一种答案——ECC算法在jdk1.5后加入支持，目前仅仅只能完成密钥的生成与解析。 如果想要获得ECC算法实现，需要调用硬件完成加密/解密（ECC算法相当耗费资源，如果单纯使用CPU进行加密/解密，效率低下），涉及到Java Card领域，PKCS#11。
其实，PKCS#11配置很简单，但缺乏硬件设备，无法尝试！ 尽管如此，我照旧提供相应的Java实现代码，以供大家参考。 通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
请注意上述代码中的TODO内容，再次提醒注意，Chipher不支持EC算法 ，以上代码仅供参考。Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey均不支持EC算法。为了确保程序能够正常执行，我们使用了NullCipher类，验证程序。 照旧提供一个测试类：
import static org.junit.Assert.; import java.math.BigInteger; import java.security.spec.ECFieldF2m; import java.security.spec.ECParameterSpec; import java.security.spec.ECPoint; import java.security.spec.ECPrivateKeySpec; import java.security.spec.ECPublicKeySpec; import java.security.spec.EllipticCurve; import java.util.Map; import org.junit.Test; / @author 梁栋 @version 1.0 @since 1.0 / public class ECCCoderTest { @Test public void test() throws Exception { String inputStr = "abc"; byte[] data = inputStr.getBytes(); Map<String， Object> keyMap = ECCCoder.initKey(); String publicKey = ECCCoder.getPublicKey(keyMap); String privateKey = ECCCoder.getPrivateKey(keyMap); System.err.println("公钥: \n" + publicKey); System.err.println("私钥： \n" + privateKey); byte[] encodedData = ECCCoder.encrypt(data， publicKey); byte[] decodedData = ECCCoder.decrypt(encodedData， privateKey); String outputStr = new String(decodedData); System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr); assertEquals(inputStr， outputStr); } }控制台输出：
公钥: MEAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEDLAAEAv4TwFN7vBGsqgfXk95ObV5clO7oAokHD7BdOP9YMh8u gAU21TjM2qPZ 私钥： MDICAQAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEEGzAZAgEBBBTYJsR3BN7TFw7JHcAHFkwNmfil7w== 加密前: abc 解密后: abc keytool -genkey -validity 36000 -alias www.zlex.org -keyalg RSA -keystore d:\zlex.keystore 其中 -genkey表示生成密钥 -validity指定证书有效期，这里是36000天 -alias指定别名，这里是www.zlex.org -keyalg指定算法，这里是RSA -keystore指定存储位置，这里是d:\zlex.keystore 在这里我使用的密码为 123456 控制台输出： 输入keystore密码： 再次输入新密码: 您的名字与姓氏是什么？ [Unknown]： www.zlex.org 您的组织单位名称是什么？ [Unknown]： zlex 您的组织名称是什么？ [Unknown]： zlex 您所在的城市或区域名称是什么？ [Unknown]： BJ 您所在的州或省份名称是什么？ [Unknown]： BJ 该单位的两字母国家代码是什么 [Unknown]： CN CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN 正确吗？ [否]： Y 输入<tomcat>的主密码 （如果和 keystore 密码相同，按回车）： 再次输入新密码: 这时，在D盘下会生成一个zlex.keystore的文件。 2.生成自签名证书 光有keyStore文件是不够的，还需要证书文件，证书才是直接提供给外界使用的公钥凭证。 导出证书： keytool -export -keystore d:\zlex.keystore -alias www.zlex.org -file d:\zlex.cer -rfc 其中 -export指定为导出操作 -keystore指定keystore文件 -alias指定导出keystore文件中的别名 -file指向导出路径 -rfc以文本格式输出，也就是以BASE64编码输出 这里的密码是 123456 控制台输出： 输入keystore密码： 保存在文件中的认证 <d:\zlex.cer> 当然，使用方是需要导入证书的！ 可以通过自签名证书完成CAS单点登录系统的构建！ Ok，准备工作完成，开始Java实现！ 通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
import java.io.FileInputStream;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateFactory;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.Date;
import javax.crypto.Cipher;
/
证书组件
@author 梁栋
@version 1.0
@since 1.0
/
public abstract class CertificateCoder extends Coder {
/
Java密钥库(Java Key Store，JKS)KEY_STORE
/
public static final String KEY_STORE = "JKS";
public static final String X509 = "X.509";
/
由KeyStore获得私钥
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath， String alias，
String password) throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias， password.toCharArray());
return key;
}
/
由Certificate获得公钥
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static PublicKey getPublicKey(String certificatePath)
throws Exception {
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
PublicKey key = certificate.getPublicKey();
return key;
}
/
获得Certificate
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String certificatePath)
throws Exception {
CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory
.getInstance(X509);
FileInputStream in = new FileInputStream(certificatePath);
Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in);
in.close();
return certificate;
}
/
获得Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
Certificate certificate = ks.getCertificate(alias);
return certificate;
}
/
获得KeyStore
@param keyStorePath
@param password
@return
@throws Exception
/
private static KeyStore getKeyStore(String keyStorePath， String password)
throws Exception {
FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);
KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KEY_STORE);
ks.load(is， password.toCharArray());
is.close();
return ks;
}
/
私钥加密
@param data
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， alias， password);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
私钥解密
@param data
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， alias， password);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥加密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥解密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
验证Certificate
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String certificatePath) {
return verifyCertificate(new Date()， certificatePath);
}
/
验证Certificate是否过期或无效
@param date
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String certificatePath) {
boolean status = true;
try {
// 取得证书
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
// 验证证书是否过期或无效
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证证书是否过期或无效
@param date
@param certificate
@return
/
private static boolean verifyCertificate(Date date， Certificate certificate) {
boolean status = true;
try {
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) certificate;
x509Certificate.checkValidity(date);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
签名
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static String sign(byte[] sign， String keyStorePath， String alias，
String password) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(
keyStorePath， alias， password);
// 获取私钥
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = (PrivateKey) ks.getKey(alias， password
.toCharArray());
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initSign(privateKey);
signature.update(sign);
return encryptBASE64(signature.sign());
}
/
验证签名
@param data
@param sign
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static boolean verify(byte[] data， String sign，
String certificatePath) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(certificatePath);
// 获得公钥
PublicKey publicKey = x509Certificate.getPublicKey();
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data);
return signature.verify(decryptBASE64(sign));
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String keyStorePath，
String alias， String password) {
boolean status = true;
try {
Certificate certificate = getCertificate(keyStorePath， alias，
password);
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String keyStorePath， String alias，
String password) {
return verifyCertificate(new Date()， keyStorePath， alias， password);
}
}
再给出一个测试类：
import static org.junit.Assert.;
import org.junit.Test;
/
@author 梁栋
@version 1.0
@since 1.0
/
public class CertificateCoderTest {
private String password = "123456";
private String alias = "www.zlex.org";
private String certificatePath = "d:/zlex.cer";
private String keyStorePath = "d:/zlex.keystore";
@Test
public void test() throws Exception {
System.err.println("公钥加密——私钥解密");
String inputStr = "Ceritifcate";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encrypt = CertificateCoder.encryptByPublicKey(data，
certificatePath);
byte[] decrypt = CertificateCoder.decryptByPrivateKey(encrypt，
keyStorePath， alias， password);
String outputStr = new String(decrypt);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
// 验证数据一致
assertArrayEquals(data， decrypt);
// 验证证书有效
assertTrue(CertificateCoder.verifyCertificate(certificatePath));
}
@Test
public void testSign() throws Exception {
System.err.println("私钥加密——公钥解密");
String inputStr = "sign";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encodedData = CertificateCoder.encryptByPrivateKey(data，
keyStorePath， alias， password);
byte[] decodedData = CertificateCoder.decryptByPublicKey(encodedData，
certificatePath);
String outputStr = new String(decodedData);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
assertEquals(inputStr， outputStr);
System.err.println("私钥签名——公钥验证签名");
// 产生签名
String sign = CertificateCoder.sign(encodedData， keyStorePath， alias，
password);
System.err.println("签名:\r" + sign);
// 验证签名
boolean status = CertificateCoder.verify(encodedData， sign，
certificatePath);
System.err.println("状态:\r" + status);
assertTrue(status);
}
}
控制台输出：
公钥加密——私钥解密
加密前: Ceritificate
解密后: Ceritificate
私钥加密——公钥解密
加密前: sign
解密后: sign
私钥签名——公钥验证签名
签名:
pqBn5m6PJlfOjH0A6U2o2mUmBsfgyEY1NWCbiyA/I5Gc3gaVNVIdj/zkGNZRqTjhf3+J9a9z9EI7
6F2eWYd7punHx5oh6hfNgcKbVb52EfItl4QEN+djbXiPynn07+Lbg1NOjULnpEd6ZhLP1YwrEAuM
OfvX0e7/wplxLbySaKQ=
状态:
true
由此完成了证书验证体系！ 同样，我们可以对代码做签名——代码签名！ 通过工具JarSigner可以完成代码签名。 这里我们对tools.jar做代码签名，命令如下：
jarsigner -storetype jks -keystore zlex.keystore -verbose tools.jar www.zlex.org
控制台输出：
输入密钥库的口令短语：
正在更新： META-INF/WWW_ZLEX.SF
正在更新： META-INF/WWW_ZLEX.RSA
正在签名： org/zlex/security/Security.class
正在签名： org/zlex/tool/Main$1.class
正在签名： org/zlex/tool/Main$2.class
正在签名： org/zlex/tool/Main.class
警告：
签名者证书将在六个月内过期。
此时，我们可以对签名后的jar做验证！ 验证tools.jar，命令如下：
jarsigner -verify -verbose -certs tools.jar
控制台输出：
402 Sat Jun 20 16:25:14 CST 2009 META-INF/MANIFEST.MF
532 Sat Jun 20 16:25:14 CST 2009 META-INF/WWW_ZLEX.SF
889 Sat Jun 20 16:25:14 CST 2009 META-INF/WWW_ZLEX.RSA
sm 590 Wed Dec 10 13:03:42 CST 2008 org/zlex/security/Security.class
X.509， CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
[证书将在 09-9-18 下午3:27 到期]
sm 705 Tue Dec 16 18:00:56 CST 2008 org/zlex/tool/Main$1.class
X.509， CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
[证书将在 09-9-18 下午3:27 到期]
sm 779 Tue Dec 16 18:00:56 CST 2008 org/zlex/tool/Main$2.class
X.509， CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
[证书将在 09-9-18 下午3:27 到期]
sm 12672 Tue Dec 16 18:00:56 CST 2008 org/zlex/tool/Main.class
X.509， CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
[证书将在 09-9-18 下午3:27 到期]
s = 已验证签名
m = 在清单中列出条目
k = 在密钥库中至少找到了一个证书
i = 在身份作用域内至少找到了一个证书
jar 已验证。
警告：
此 jar 包含签名者证书将在六个月内过期的条目。
代码签名认证的用途主要是对发布的软件做验证，支持 Sun Java .jar (Java Applet) 文件(J2SE)和 J2ME MIDlet Suite 文件。
keytool -import -alias www.zlex.org -file d:/zlex.cer -keystore d:/zlex.keystore
其中 -import表示导入 -alias指定别名，这里是www.zlex.org -file指定算法，这里是d:/zlex.cer -keystore指定存储位置，这里是d:/zlex.keystore 在这里我使用的密码为654321 控制台输出：
输入keystore密码：
再次输入新密码:
所有者:CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
签发人:CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN
序列号:4a1e48df
有效期: Thu May 28 16:18:39 CST 2009 至Wed Aug 26 16:18:39 CST 2009
证书指纹:
MD5:19:CA:E6:36:E2:DF:AD:96:31:97:2F:A9:AD:FC:37:6A
SHA1:49:88:30:59:29:45:F1:69:CA:97:A9:6D:8A:CF:08:D2:C3:D5:C0:C4
签名算法名称:SHA1withRSA
版本: 3
信任这个认证？ [否]： y
认证已添加至keystore中
OK，最复杂的准备工作已经完成。 接下来我们将域名www.zlex.org定位到本机上。打开C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件，将www.zlex.org绑定在本机上。在文件末尾追加127.0.0.1 www.zlex.org。现在通过地址栏访问，或者通过ping命令，如果能够定位到本机，域名映射就搞定了。 现在，配置tomcat。先将zlex.keystore拷贝到tomcat的conf目录下，然后配置server.xml。将如下内容加入配置文件
<Connector
SSLEnabled="true"
URIEncoding="UTF-8"
clientAuth="false"
keystoreFile="conf/zlex.keystore"
keystorePass="123456"
maxThreads="150"
port="443"
protocol="HTTP/1.1"
scheme="https"
secure="true"
sslProtocol="TLS" />
注意clientAuth="false"测试阶段，置为false，正式使用时建议使用true。现在启动tomcat，访问https://www.zlex.org/。
显然，证书未能通过认证，这个时候你可以选择安装证书（上文中的zlex.cer文件就是证书），作为受信任的根证书颁发机构导入，再次重启浏览器（IE，其他浏览器对于域名www.zlex.org不支持本地方式访问），访问https://www.zlex.org/，你会看到地址栏中会有个小锁
，就说明安装成功。所有的浏览器联网操作已经在RSA加密解密系统的保护之下了。但似乎我们感受不到。 这个时候很多人开始怀疑，如果我们要手工做一个这样的https的访问是不是需要把浏览器的这些个功能都实现呢？不需要！ 接着上篇内容，给出如下代码实现：
import java.io.FileInputStream;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateFactory;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.Date;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.net.ssl.HttpsURLConnection;
import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;
import javax.net.ssl.SSLContext;
import javax.net.ssl.SSLSocketFactory;
import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;
/
证书组件
@author 梁栋
@version 1.0
@since 1.0
/
public abstract class CertificateCoder extends Coder {
/
Java密钥库(Java Key Store，JKS)KEY_STORE
/
public static final String KEY_STORE = "JKS";
public static final String X509 = "X.509";
public static final String SunX509 = "SunX509";
public static final String SSL = "SSL";
/
由KeyStore获得私钥
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath， String alias，
String password) throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias， password.toCharArray());
return key;
}
/
由Certificate获得公钥
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static PublicKey getPublicKey(String certificatePath)
throws Exception {
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
PublicKey key = certificate.getPublicKey();
return key;
}
/
获得Certificate
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String certificatePath)
throws Exception {
CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory
.getInstance(X509);
FileInputStream in = new FileInputStream(certificatePath);
Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in);
in.close();
return certificate;
}
/
获得Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
Certificate certificate = ks.getCertificate(alias);
return certificate;
}
/
获得KeyStore
@param keyStorePath
@param password
@return
@throws Exception
/
private static KeyStore getKeyStore(String keyStorePath， String password)
throws Exception {
FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);
KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KEY_STORE);
ks.load(is， password.toCharArray());
is.close();
return ks;
}
/
私钥加密
@param data
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， alias， password);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
私钥解密
@param data
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String alias， String password) throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， alias， password);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥加密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥解密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
验证Certificate
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String certificatePath) {
return verifyCertificate(new Date()， certificatePath);
}
/
验证Certificate是否过期或无效
@param date
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String certificatePath) {
boolean status = true;
try {
// 取得证书
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
// 验证证书是否过期或无效
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证证书是否过期或无效
@param date
@param certificate
@return
/
private static boolean verifyCertificate(Date date， Certificate certificate) {
boolean status = true;
try {
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) certificate;
x509Certificate.checkValidity(date);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
签名
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
@throws Exception
/
public static String sign(byte[] sign， String keyStorePath， String alias，
String password) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(
keyStorePath， alias， password);
// 获取私钥
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， password);
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = (PrivateKey) ks.getKey(alias， password
.toCharArray());
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initSign(privateKey);
signature.update(sign);
return encryptBASE64(signature.sign());
}
/
验证签名
@param data
@param sign
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static boolean verify(byte[] data， String sign，
String certificatePath) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(certificatePath);
// 获得公钥
PublicKey publicKey = x509Certificate.getPublicKey();
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data);
return signature.verify(decryptBASE64(sign));
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String keyStorePath，
String alias， String password) {
boolean status = true;
try {
Certificate certificate = getCertificate(keyStorePath， alias，
password);
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param alias
@param password
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String keyStorePath， String alias，
String password) {
return verifyCertificate(new Date()， keyStorePath， alias， password);
}
/
获得SSLSocektFactory
@param password
密码
@param keyStorePath
密钥库路径
@param trustKeyStorePath
信任库路径
@return
@throws Exception
/
private static SSLSocketFactory getSSLSocketFactory(String password，
String keyStorePath， String trustKeyStorePath) throws Exception {
// 初始化密钥库
KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory
.getInstance(SunX509);
KeyStore keyStore = getKeyStore(keyStorePath， password);
keyManagerFactory.init(keyStore， password.toCharArray());
// 初始化信任库
TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory
.getInstance(SunX509);
KeyStore trustkeyStore = getKeyStore(trustKeyStorePath， password);
trustManagerFactory.init(trustkeyStore);
// 初始化SSL上下文
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance(SSL);
ctx.init(keyManagerFactory.getKeyManagers()， trustManagerFactory
.getTrustManagers()， null);
SSLSocketFactory sf = ctx.getSocketFactory();
return sf;
}
/
为HttpsURLConnection配置SSLSocketFactory
@param conn
HttpsURLConnection
@param password
密码
@param keyStorePath
密钥库路径
@param trustKeyStorePath
信任库路径
@throws Exception
/
public static void configSSLSocketFactory(HttpsURLConnection conn，
String password， String keyStorePath， String trustKeyStorePath)
throws Exception {
conn.setSSLSocketFactory(getSSLSocketFactory(password， keyStorePath，
trustKeyStorePath));
}
}
增加了configSSLSocketFactory方法供外界调用，该方法为HttpsURLConnection配置了SSLSocketFactory。当HttpsURLConnection配置了SSLSocketFactory后，我们就可以通过HttpsURLConnection的getInputStream、getOutputStream，像往常使用HttpURLConnection做操作了。尤其要说明一点，未配置SSLSocketFactory前，HttpsURLConnection的getContentLength()获得值永远都是-1。 给出相应测试类：
import static org.junit.Assert.;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import javax.net.ssl.HttpsURLConnection;
import org.junit.Test;
/
@author 梁栋
@version 1.0
@since 1.0
/
public class CertificateCoderTest {
private String password = "123456";
private String alias = "www.zlex.org";
private String certificatePath = "d:/zlex.cer";
private String keyStorePath = "d:/zlex.keystore";
private String clientKeyStorePath = "d:/zlex-client.keystore";
private String clientPassword = "654321";
@Test
public void test() throws Exception {
System.err.println("公钥加密——私钥解密");
String inputStr = "Ceritifcate";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encrypt = CertificateCoder.encryptByPublicKey(data，
certificatePath);
byte[] decrypt = CertificateCoder.decryptByPrivateKey(encrypt，
keyStorePath， alias， password);
String outputStr = new String(decrypt);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
// 验证数据一致
assertArrayEquals(data， decrypt);
// 验证证书有效
assertTrue(CertificateCoder.verifyCertificate(certificatePath));
}
@Test
public void testSign() throws Exception {
System.err.println("私钥加密——公钥解密");
String inputStr = "sign";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encodedData = CertificateCoder.encryptByPrivateKey(data，
keyStorePath， alias， password);
byte[] decodedData = CertificateCoder.decryptByPublicKey(encodedData，
certificatePath);
String outputStr = new String(decodedData);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
assertEquals(inputStr， outputStr);
System.err.println("私钥签名——公钥验证签名");
// 产生签名
String sign = CertificateCoder.sign(encodedData， keyStorePath， alias，
password);
System.err.println("签名:\r" + sign);
// 验证签名
boolean status = CertificateCoder.verify(encodedData， sign，
certificatePath);
System.err.println("状态:\r" + status);
assertTrue(status);
}
@Test
public void testHttps() throws Exception {
URL url = new URL("https://www.zlex.org/examples/");
HttpsURLConnection conn = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
conn.setDoInput(true);
conn.setDoOutput(true);
CertificateCoder.configSSLSocketFactory(conn， clientPassword，
clientKeyStorePath， clientKeyStorePath);
InputStream is = conn.getInputStream();
int length = conn.getContentLength();
DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
byte[] data = new byte[length];
dis.readFully(data);
dis.close();
System.err.println(new String(data));
conn.disconnect();
}
}
注意testHttps方法，几乎和我们往常做HTTP访问没有差别，我们来看控制台输出：
<!--
Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
contributor license agreements. See the NOTICE file distributed with
this work for additional information regarding copyright ownership.
The ASF licenses this file to You under the Apache License， Version 2.0
(the "License"); you may not use this file except in compliance with
the License. You may obtain a copy of the License at
-2.0
Unless required by applicable law or agreed to in writing， software
distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS，
WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND， either express or implied.
See the License for the specific language governing permissions and
limitations under the License.
-->
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<HTML><HEAD><TITLE>Apache Tomcat Examples</TITLE>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html">
</HEAD>
<BODY>
<P>
<H3>Apache Tomcat Examples</H3>
<P></P>
<ul>
<li><a href="servlets">Servlets examples</a></li>
<li><a href="jsp">JSP Examples</a></li>
</ul>
</BODY></HTML>
通过浏览器直接访问https://www.zlex.org/examples/你也会获得上述内容。也就是说应用甲方作为服务器构建tomcat服务，乙方可以通过上述方式访问甲方受保护的SSL应用，并且不需要考虑具体的加密解密问题。甲乙双方可以经过相应配置，通过双方的tomcat配置有效的SSL服务，简化上述代码实现，完全通过证书配置完成SSL双向认证！
keytool -genkey -validity 36000 -alias www.zlex.org -keyalg RSA -keystore d:\zlex.keystore
在这里我使用的密码为 123456 控制台输出：
输入keystore密码：
再次输入新密码:
您的名字与姓氏是什么？
[Unknown]： www.zlex.org
您的组织单位名称是什么？
[Unknown]： zlex
您的组织名称是什么？
[Unknown]： zlex
您所在的城市或区域名称是什么？
[Unknown]： BJ
您所在的州或省份名称是什么？
[Unknown]： BJ
该单位的两字母国家代码是什么
[Unknown]： CN
CN=www.zlex.org， OU=zlex， O=zlex， L=BJ， ST=BJ， C=CN 正确吗？
[否]： Y
输入<tomcat>的主密码
（如果和 keystore 密码相同，按回车）：
再次输入新密码:
4.通过如下命令，从zlex.keystore中导出CA证书申请。
keytool -certreq -alias www.zlex.org -file d:\zlex.csr -keystore d:\zlex.keystore -v
你会获得zlex.csr文件，可以用记事本打开，内容如下格式：
-----BEGIN NEW CERTIFICATE REQUEST-----
MIIBnDCCAQUCAQAwXDELMAkGA1UEBhMCQ04xCzAJBgNVBAgTAkJKMQswCQYDVQQHEwJCSjENMAsG
A1UEChMEemxleDENMAsGA1UECxMEemxleDEVMBMGA1UEAxMMd3d3LnpsZXgub3JnMIGfMA0GCSqG
SIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCR6DXU9Mp+mCKO7cv9JPsj0n1Ec/GpM09qvhpgX3FNad/ZWSDc
vU77YXZSoF9hQp3w1LC+eeKgd2MlVpXTvbVwBNVd2HiQPp37ic6BUUjSaX8LHtCl7l0BIEye9qQ2
j8G0kak7e8ZA0s7nb3Ymq/K8BV7v0MQIdhIc1bifK9ZDewIDAQABoAAwDQYJKoZIhvcNAQEFBQAD
gYEAMA1r2fbZPtNx37U9TRwadCH2TZZecwKJS/hskNm6ryPKIAp9APWwAyj8WJHRBz5SpZM4zmYO
oMCI8BcnY2A4JP+R7/SwXTdH/xcg7NVghd9A2SCgqMpF7KMfc5dE3iygdiPu+UhY200Dvpjx8gmJ
1UbH3+nqMUyCrZgURFslOUY=
-----END NEW CERTIFICATE REQUEST-----
5.将上述文件内容拷贝到https://www.thawte.com/cgi/server/try.exe中，点击next，获得回应内容，这里是p7b格式。 内容如下：
-----BEGIN PKCS7-----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-----END PKCS7-----
将其存储为zlex.p7b 6.将由CA签发的证书导入密钥库。
keytool -import -trustcacerts -alias www.zlex.org -file d:\zlex.p7b -keystore d:\zlex.keystore -v
在这里我使用的密码为 123456 控制台输出：
输入keystore密码：
回复中的最高级认证：
所有者:CN=Thawte Test CA Root， OU=TEST TEST TEST， O=Thawte Certification， ST=FOR
TESTING PURPOSES ONLY， C=ZA
签发人:CN=Thawte Test CA Root， OU=TEST TEST TEST， O=Thawte Certification， ST=FOR
TESTING PURPOSES ONLY， C=ZA
序列号:0
有效期: Thu Aug 01 08:00:00 CST 1996 至Fri Jan 01 05:59:59 CST 2021
证书指纹:
MD5:5E:E0:0E:1D:17:B7:CA:A5:7D:36:D6:02:DF:4D:26:A4
SHA1:39:C6:9D:27:AF:DC:EB:47:D6:33:36:6A:B2:05:F1:47:A9:B4:DA:EA
签名算法名称:MD5withRSA
版本: 3
扩展:
#1: ObjectId: 2.5.29.19 Criticality=true
BasicConstraints:[
CA:true
PathLen:2147483647
]
... 是不可信的。 还是要安装回复？ [否]： Y
认证回复已安装在 keystore中
[正在存储 d:\zlex.keystore]
7.域名定位 将域名www.zlex.org定位到本机上。打开C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件，将www.zlex.org绑定在本机上。在文件末尾追加127.0.0.1 www.zlex.org。现在通过地址栏访问，或者通过ping命令，如果能够定位到本机，域名映射就搞定了。 8.配置server.xml
<Connector
keystoreFile="conf/zlex.keystore"
keystorePass="123456"
truststoreFile="conf/zlex.keystore"
truststorePass="123456"
SSLEnabled="true"
URIEncoding="UTF-8"
clientAuth="false"
maxThreads="150"
port="443"
protocol="HTTP/1.1"
scheme="https"
secure="true"
sslProtocol="TLS" />
将文件zlex.keystore拷贝到tomcat的conf目录下，重新启动tomcat。访问https://www.zlex.org/，我们发现联网有些迟钝。大约5秒钟后，网页正常显示，同时有如下图所示：
由此，我们了基于SSL协议的认证过程。测试类的testHttps方法模拟了一次浏览器的HTTPS访问。
我们把c盘的ca目录作为CA认证的根目录，文件修改后如下所示：
我们需要在用户目录下构建一个ca目录，以及子目录，如下所下： ca |__certs |__newcerts |__private |__crl 执行如下操作：
#!/bin/bash
ca_path=ca
certs_path=$ca_path/certs
newcerts_path=$ca_path/newcerts
private_path=$ca_path/private
crl_path=$ca_path/crl
echo 移除CA根目录
rm -rf ca
echo 构建CA根目录
mkdir ca
echo 构建子目录
mkdir certs
mkdir newcerts
mkdir private
mkdir crl
#构建文件
touch $ca_path/index.txt
echo 01 > $ca_path/serial
echo
#构建随机数
openssl rand -out $private_path/.rand 1000
echo
echo 生成根证书私钥
openssl genrsa -des3 -out $private_path/ca.pem 2048
echo
echo 查看私钥信息
openssl rsa -noout -text -in $private_path/ca.pem
echo
echo 生成根证书请求
openssl req -new -key $private_path/ca.pem -out $certs_path/ca.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=zlex/OU=zlex/CN=ca.zlex.org"
echo
echo 查看证书请求
openssl req -in $certs_path/ca.csr -text -noout
echo
echo 签发根证书
openssl ca -create_serial -out $certs_path/ca.crt -days 3650 -batch -keyfile $private_path/ca.pem -selfsign -extensions v3_ca -infiles $certs_path/ca.csr
#openssl x509 -req -sha1 -extensions v3_ca -signkey $private_path/ca.pem -in $certs_path/ca.csr -out $certs_path/ca.crt -days 3650
echo
echo 查看证书详情
openssl x509 -in $certs_path/ca.crt -text -noout
echo
echo 证书转换——根证书
openssl pkcs12 -export -clcerts -in $certs_path/ca.crt -inkey $private_path/ca.pem -out $certs_path/ca.p12
echo
echo 生成服务器端私钥
openssl genrsa -des3 -out $private_path/server.pem 1024
echo
echo 查看私钥信息
openssl rsa -noout -text -in $private_path/server.pem
echo
echo 生成服务器端证书请求
openssl req -new -key $private_path/server.pem -out $certs_path/server.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=zlex/OU=zlex/CN=www.zlex.org"
echo
echo 查看证书请求
openssl req -in $certs_path/server.csr -text -noout
echo
echo 签发服务器端证书
openssl ca -in $certs_path/server.csr -out $certs_path/server.crt -cert $certs_path/ca.crt -keyfile $private_path/ca.pem -days 365 -notext
#openssl x509 -req -days 365 -sha1 -extensions v3_req -CA $certs_path/ca.crt -CAkey $private_path/ca.pem -CAserial $ca_path/serial -CAcreateserial -in $certs_path/server.csr -out $certs_path/server.crt
echo
echo 查看证书详情
openssl x509 -in $certs_path/server.crt -text -noout
echo
echo 证书转换——服务器端
openssl pkcs12 -export -clcerts -in $certs_path/server.crt -inkey $private_path/server.pem -out $certs_path/server.p12
echo
echo 生成客户端私钥
openssl genrsa -des3 -out $private_path/client.pem 1024
echo
echo 生成客户端私钥
openssl genrsa -des3 -out $private_path/client.pem 1024
echo
echo 查看私钥信息
openssl rsa -noout -text -in $private_path/client.pem
echo
echo 生成客户端证书请求
openssl req -new -key $private_path/client.pem -out $certs_path/client.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=zlex/OU=zlex/CN=zlex"
echo
echo 查看证书请求
openssl req -in $certs_path/client.csr -text -noout
echo
echo 签发客户端证书
openssl ca -in $certs_path/client.csr -out $certs_path/client.crt -cert $certs_path/ca.crt -keyfile $private_path/ca.pem -days 365 -notext
#openssl x509 -req -days 365 -sha1 -extensions dir_sect -CA $certs_path/ca.crt -CAkey $private_path/ca.pem -CAserial $ca_path/serial -in $certs_path/client.csr -out $certs_path/client.crt
echo
echo 查看证书详情
openssl x509 -in $certs_path/client.crt -text -noout
echo
echo 证书转换——客户端
openssl pkcs12 -export -clcerts -in $certs_path/client.crt -inkey $private_path/client.pem -out $certs_path/client.p12
echo
echo 生成证书链PKCS#7
openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile $certs_path/server.crt -certfile $certs_path/ca.crt -certfile $certs_path/client.crt -out
form PEM -out $certs_path/zlex.p7b
echo
echo 查看证书链
openssl pkcs7 -in $certs_path/zlex.p7b -print_certs -noout
这个脚本就是最重要的结晶了！ 执行结果，如下：
来看一下这3套证书，如下两幅图所示： CA证书
echo 格式转换 keytool -importkeystore -v -srckeystore zlex.pfx -srcstoretype pkcs12 -srcstorepass 123456 -destkeystore zlex.keystore -deststoretype jks -deststorepass 123456 -importkeystore导入密钥库，通过格式设定，我们可以将PKCS#12文件转换为JKS格式。 -v显示详情 -srckeystore源密钥库，这里是zlex.pfx -srcstoretype源密钥库格式，这里为pkcs12 -srcstorepass源密钥库密码，这里为123456 -destkeystore目标密钥库，这里为zlex.keystore -deststoretype目标密钥库格式，这里为jks，默认值也如此 -deststorepass目标密钥库密码，这里为123456 通过这个操作，我们能够获得所需的密钥库文件zlex.keystore。
echo 查看证书
keytool -list -keystore zlex.keystore -storepass 123456 -v
-list列举密钥库 -keystore密钥库，这里是zlex.keystore -storepass密钥库密码，这里是123456 -v显示详情
/
2010-8-11
/
import java.io.FileInputStream;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateFactory;
import java.security.cert.X509Certificate;
import java.util.Date;
import javax.crypto.Cipher;
/
证书操作类
@author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
@since 1.0
/
public class CertificateCoder {
/
Java密钥库(Java Key Store，JKS)KEY_STORE
/
public static final String KEY_STORE = "JKS";
public static final String X509 = "X.509";
/
由 KeyStore获得私钥
@param keyStorePath
@param keyStorePassword
@param alias
@param aliasPassword
@return
@throws Exception
/
private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath，
String keyStorePassword， String alias， String aliasPassword)
throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， keyStorePassword);
PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias，
aliasPassword.toCharArray());
return key;
}
/
由 Certificate获得公钥
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static PublicKey getPublicKey(String certificatePath)
throws Exception {
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
PublicKey key = certificate.getPublicKey();
return key;
}
/
获得Certificate
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String certificatePath)
throws Exception {
CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory
.getInstance(X509);
FileInputStream in = new FileInputStream(certificatePath);
Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in);
in.close();
return certificate;
}
/
获得Certificate
@param keyStorePath
@param keyStorePassword
@param alias
@return
@throws Exception
/
private static Certificate getCertificate(String keyStorePath，
String keyStorePassword， String alias) throws Exception {
KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath， keyStorePassword);
Certificate certificate = ks.getCertificate(alias);
return certificate;
}
/
获得KeyStore
@param keyStorePath
@param password
@return
@throws Exception
/
private static KeyStore getKeyStore(String keyStorePath， String password)
throws Exception {
FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);
KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KEY_STORE);
ks.load(is， password.toCharArray());
is.close();
return ks;
}
/
私钥加密
@param data
@param keyStorePath
@param keyStorePassword
@param alias
@param aliasPassword
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String keyStorePassword， String alias， String aliasPassword)
throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， keyStorePassword，
alias， aliasPassword);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
私钥解密
@param data
@param keyStorePath
@param alias
@param keyStorePassword
@param aliasPassword
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data， String keyStorePath，
String alias， String keyStorePassword， String aliasPassword)
throws Exception {
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， keyStorePassword，
alias， aliasPassword);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥加密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
公钥解密
@param data
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data， String certificatePath)
throws Exception {
// 取得公钥
PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE， publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/
验证Certificate
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String certificatePath) {
return verifyCertificate(new Date()， certificatePath);
}
/
验证Certificate是否过期或无效
@param date
@param certificatePath
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String certificatePath) {
boolean status = true;
try {
// 取得证书
Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);
// 验证证书是否过期或无效
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证证书是否过期或无效
@param date
@param certificate
@return
/
private static boolean verifyCertificate(Date date， Certificate certificate) {
boolean status = true;
try {
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) certificate;
x509Certificate.checkValidity(date);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
签名
@param keyStorePath
@param alias
@param keyStorePassword
@param aliasPassword
@return
@throws Exception
/
public static byte[] sign(byte[] sign， String keyStorePath， String alias，
String keyStorePassword， String aliasPassword) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(
keyStorePath， keyStorePassword， alias);
// 取得私钥
PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath， keyStorePassword，
alias， aliasPassword);
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initSign(privateKey);
signature.update(sign);
return signature.sign();
}
/
验证签名
@param data
@param sign
@param certificatePath
@return
@throws Exception
/
public static boolean verify(byte[] data， byte[] sign，
String certificatePath) throws Exception {
// 获得证书
X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(certificatePath);
// 获得公钥
PublicKey publicKey = x509Certificate.getPublicKey();
// 构建签名
Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate
.getSigAlgName());
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(data);
return signature.verify(sign);
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param keyStorePassword
@param alias
@return
/
public static boolean verifyCertificate(Date date， String keyStorePath，
String keyStorePassword， String alias) {
boolean status = true;
try {
Certificate certificate = getCertificate(keyStorePath，
keyStorePassword， alias);
status = verifyCertificate(date， certificate);
} catch (Exception e) {
status = false;
}
return status;
}
/
验证Certificate
@param keyStorePath
@param keyStorePassword
@param alias
@return
/
public static boolean verifyCertificate(String keyStorePath，
String keyStorePassword， String alias) {
return verifyCertificate(new Date()， keyStorePath， keyStorePassword，
alias);
}
}
相信上述代码已经帮朋友们解决了相当多的问题！ 给出测试类：
import static org.junit.Assert.;
import java.util.Date;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
import org.junit.Test;
/
证书操作验证类
@author <a href="mailto:zlex.dongliang@gmail.com">梁栋</a>
@version 1.0
@since 1.0
/
public class CertificateCoderTest {
private String certificatePath = "zlex.crt";
private String keyStorePath = "zlex.keystore";
private String keyStorePassword = "123456";
private String aliasPassword = "123456";
private String alias = "1";
@Test
public void test() throws Exception {
System.err.println("公钥加密——私钥解密");
String inputStr = "Ceritifcate";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encrypt = CertificateCoder.encryptByPublicKey(data，
certificatePath);
byte[] decrypt = CertificateCoder.decryptByPrivateKey(encrypt，
keyStorePath， alias， keyStorePassword， aliasPassword);
String outputStr = new String(decrypt);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
// 验证数据一致
assertArrayEquals(data， decrypt);
// 验证证书有效
assertTrue(CertificateCoder.verifyCertificate(certificatePath));
}
@Test
public void testSign() throws Exception {
System.err.println("私钥加密——公钥解密");
String inputStr = "sign";
byte[] data = inputStr.getBytes();
byte[] encodedData = CertificateCoder.encryptByPrivateKey(data，
keyStorePath， keyStorePassword， alias， aliasPassword);
byte[] decodedData = CertificateCoder.decryptByPublicKey(encodedData，
certificatePath);
String outputStr = new String(decodedData);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
assertEquals(inputStr， outputStr);
System.err.println("私钥签名——公钥验证签名");
// 产生签名
byte[] sign = CertificateCoder.sign(encodedData， keyStorePath， alias，
keyStorePassword， aliasPassword);
System.err.println("签名:\r" + Hex.encodeHexString(sign));
// 验证签名
boolean status = CertificateCoder.verify(encodedData， sign，
certificatePath);
System.err.println("状态:\r" + status);
assertTrue(status);
}
@Test
public void testVerify() throws Exception {
System.err.println("密钥库证书有效期验证");
boolean status = CertificateCoder.verifyCertificate(new Date()，
keyStorePath， keyStorePassword， alias);
System.err.println("证书状态:\r" + status);
assertTrue(status);
}
}
第一个测试方法，用于提取公钥/私钥进行加密/解密操作。 第二个测试方法，用于提取签名算法进行签名/验证操作。 第三个测试方法，用于测试密钥库该别名对应的证书，当前日期下，是否有效。 
OK，任务完成，密钥成功提取，剩下的都是代码基本功了！
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