JSON 接口如何实现 RSA 非对称加密与签名

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发布时间：2018-09-06

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技术：json,java

概述

现在互联网中很多系统都是分布式的，系统之间都需要进行数据传输。而且很多数据都是很私密的，是不能够被别人窃取的。所以就很有必要对其进行加密处理.通过本文章您可以学到以下内容： JSON数据格式的优缺点。当前主流加密技术的对比说明。 RSA 非对称加密在代码中的实际应用。数据加密与 HTTPS 区别。

详细

###一、概述
1、 数字签名的作用:保证数据完整性,机密性和发送方角色的不可抵赖性，加密与签字结合时，两套公私钥是不同的。

2、加密是对信息进行编码和解码的技术，编码是把原来可读信息（又称明文）译成代码形式（又称密文），其逆过程就是解码（解密），加密技术的要点是加密算法，加密算法可以分为三类： .对称加密 ，非对称加密 ，不可逆加密。

3、对称加密算法

a、加密过程： 将明文分成N个组，然后对各个组进行加密，形成各自的密文，最后把所有的分组密文进行合并，形成最终的密文。

b、优点： 算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高

c、缺点： 交易双方都使用同样钥匙，安全性得不到保证，密钥管理困难，尤其是在分布式网络中

d、常用算法： DES、3DES（TripleDES）、AES、RC2、RC4、RC5和Blowfish

4、非对称加密算法

a、使用过程： 乙方生成两把密钥（公钥和私钥），甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。乙方得到加密后的信息，用私钥解密，乙方也可用私钥加密字符串，甲方获取乙方私钥加密数据，用公钥解密。

b、优点： 更安全，密钥越长，它就越难破解

c、缺点： 加密速度慢

d、常用算法： RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法)

###二、签名详细
签名方法：
```java
public static String sign(String content, String privateKey, String input_charset)
	{
        try 
        {
        	PKCS8EncodedKeySpec priPKCS8 	= new PKCS8EncodedKeySpec( Base64.decode(privateKey) ); 
        	KeyFactory keyf 				= KeyFactory.getInstance("RSA");
        	PrivateKey priKey 				= keyf.generatePrivate(priPKCS8);

java.security.Signature signature = java.security.Signature
                .getInstance(SIGN_ALGORITHMS);

signature.initSign(priKey);
            signature.update( content.getBytes(input_charset) );

byte[] signed = signature.sign();
            
            return Base64.encode(signed);
        }
        catch (Exception e) 
        {
        	e.printStackTrace();
        }
        
        return null;
    }
```

验证签名方法
```java
public static boolean verify(String content, String sign, String ali_public_key, String input_charset)
	{
		try 
		{
			KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
	        byte[] encodedKey = Base64.decode(ali_public_key);
	        PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(new X509EncodedKeySpec(encodedKey));

java.security.Signature signature = java.security.Signature
			.getInstance(SIGN_ALGORITHMS);
		
			signature.initVerify(pubKey);
			signature.update( content.getBytes(input_charset) );
		
			boolean bverify = signature.verify( Base64.decode(sign) );
			return bverify;
			
		} 
		catch (Exception e) 
		{
			e.printStackTrace();
		}
		
		return false;
	}
```

###三、加密详细
公钥加密
```java
public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String key)
			throws Exception
	{
		// 对公钥解密
		byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);
		// 取公钥
		X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORTHM);
		Key publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);

// 对数据解密
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
		int length = data.length;
		byte[] enBytes = null;
		for (int i = 0; i < length; i += 64)
		{
			byte[] doFinal = cipher.doFinal(ArrayUtils
					.subarray(data, i, i + 64));
			enBytes = ArrayUtils.addAll(enBytes, doFinal);
		}
		return enBytes;
	}
```

私钥解密
```java
public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, String key)
			throws Exception
	{
		// 对私钥解密
		byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);

PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(
				keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORTHM);
		Key privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);
		// 对数据解密
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
		byte[] deBytes = null;
		int length = data.length;
		for (int i = 0; i < length; i += 128)
		{
			byte[] doFinal = cipher.doFinal(ArrayUtils.subarray(data, i,
					i + 128));
			deBytes = ArrayUtils.addAll(deBytes, doFinal);
		}
		return deBytes;
	}

```
###运行结果图：
![](/contentImages/image/20180906/PduzQzAVXeA7RjfXjIV.jpg)

###项目结构图：
![](/contentImages/image/20180906/m8PdEDkgKZJpRY1OH6c.jpg)

###其他
如果使用了https，是否还需要对接口进行rsa加密或者签名？
https 防止中间人攻击， rsa验证身份。 缺一不可。比如支付宝的订单接口 https，谁都可以调用， 但是用你的rsa私钥签名是告诉支付宝：“这是我调用的”，当支付宝调用你的接口，通知你支付宝状态的时候， 也会用它的私钥签名 告诉你“这的确是来着支付宝的请求”，这样才能说明这个订单 是真真实实成功的。

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