java结合keytool如何实现非对称加密与解密详解

前言

那一篇讲签名，这一篇将加密解密。在java安全体系中，签名属于JAAS模块，加解密属于JCE模块。

keytool的使用

keytool是JDK自带的一个密钥库管理工具。这里只用到了keytool的部分功能，包括生成密钥对，导出公钥等。keytool生成的公钥/私钥对存放到一个到了一个文件中，这个文件有密码保护，通称为keystore。

生成密钥对

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										$ keytool -genkey -alias signLegal -keystore examplestanstore2 -validity 1800 -keyalg RSA

生成别名为signLegal的密钥对，存放在密钥库examplestanstore2中，证书的有效期是1800天(默认是90天)。

输入一系列的参数。输入的参数遵循了LDAP的风格和标准。可以想象，生成的密钥对可以看成LDAP的一个条目。

命令执行成功后会在当前目录下创建一个叫examplestanstore2的文件。相对另一篇博文，增加了一个keyalg参数。因为keytool默认算法是DSA，而DSA只能用于签名。RSA既能用于签名，也能用于加密。而本文是研究加密问题，只能用RSA算法。

查看密钥对

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										$ keytool -list -keystore examplestanstore2 -v

列出了examplestanstore2密钥库的中所有密钥对。-v参数表示详细信息，详细信息中有证书的失效时间。

导出公钥证书

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										$ keytool -export -keystore examplestanstore2 -alias signLegal -file StanSmith.crt -rfc

导出的公钥存放在当前目录的StanSmith.crt文件中。讲“签名”的那篇博文没有加-rfc参数，导出是个二进制文件(CER格式)。

加上-rfc后，导出的是文本文件(PEM)格式。在下面的测试中，如果使用CER格式，会报错 ` No installed provider supports this key: sun.security.provider.DSAPublicKeyImpl`。

java加密和解密

参考了这篇文章。

在java程序中，首先从密钥库取出私钥和公钥，然后对测试字符串进行加密。二进制的密文转换成字符串输出到屏幕，然后解密成明文再输出到屏幕。

GenSig2.java

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										import java.io.*;

										import java.security.KeyStore;

										import java.security.PrivateKey;

										import java.security.PublicKey;

										import javax.crypto.Cipher;

										import sun.security.provider.*;

										public class RSAEntry {

										 public static void main(String[] args) {

										 try {

										 //1.从密钥库中取私钥

										 KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");

										 FileInputStream ksfis = new FileInputStream("examplestanstore2");

										 BufferedInputStream ksbufin = new BufferedInputStream(ksfis);

										 // open keystore and get private key

										 // alias is 'signLeal', kpasswd/spasswd is 'vagrant'

										 ks.load(ksbufin, "vagrant".toCharArray());

										 PrivateKey prikey = (PrivateKey) ks.getKey("signLegal", "vagrant".toCharArray());

										 //2.根据命令行参数取公钥

										 FileInputStream certfis = new FileInputStream(args[0]);

										 java.security.cert.CertificateFactory cf =

										  java.security.cert.CertificateFactory.getInstance("X.509");

										 java.security.cert.Certificate cert = cf.generateCertificate(certfis);

										 PublicKey pubKey = cert.getPublicKey();

										 //3.使用公钥进行加密

										 String data = "测试数据";

										 //构建加密解密类

										 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");

										 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);//设置为加密模式

										 byte[] jmdata = cipher.doFinal(data.getBytes());

										 //打印加密后数据

										 System.out.println(bytesToHexString(jmdata));

										 //改为解密模式进行解密

										 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, prikey);//会用私钥解密

										 jmdata = cipher.doFinal(jmdata);

										 System.out.println(new String(jmdata));

										 }catch (Exception e) {

										  e.printStackTrace();

										 }

										 }

										 //这个方法用于把二进制转换成ASCII字符串。

										 public static String bytesToHexString(byte[] bytes) {

										 if (bytes == null)

										  return "null!";

										 int len = bytes.length;

										 StringBuilder ret = new StringBuilder(2 * len);

										 for (int i = 0; i < len; ++i) {

										  int b = 0xF & bytes[(i)] >> 4;

										  ret.append("0123456789abcdef".charAt(b));

										  b = 0xF & bytes[(i)];

										  ret.append("0123456789abcdef".charAt(b));

										 }

										 return ret.toString();

										 }

										}

编译，并运行：

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										$ javac RSAEntry.java

										$ java RSAEntry StanSmith.crt

										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

										测试数据