Android网络传输中必用的两个加密算法:MD5 和 RSA (附代码)

MD5和RSA是网络传输中最常用的两个算法，了解这两个算法原理后就能大致知道加密是怎么一回事了。但这两种算法使用环境有差异，刚好互补。

一、MD5算法

首先MD5是不可逆的，只能加密而不能解密。比如明文是yanzi1225627,得到MD5加密后的字符串是:14F2AE15259E2C276A095E7394DA0CA9 但不能由后面一大串倒推出yanzi1225627.因此可以用来存储用户输入的密码在服务器上。现在下载文件校验文件是否中途被篡改也是用的它，原理参见：/article/8386082.html 无论在Android上还是pc上用java实现MD5都比较容易，因为java已经把它做到了java.security.MessageDigest里。下面是一个MD5Util.java类：

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<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:18px;">package org.md5.util;

import java.security.MessageDigest;

public class MD5Util {

public final static String getMD5String(String s) {

char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4',

'5', '6', '7', '8', '9',

'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };

try {

byte[] btInput = s.getBytes();

//获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象

MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");

//使用指定的字节更新摘要

mdInst.update(btInput);

//获得密文

byte[] md = mdInst.digest();

//把密文转换成十六进制的字符串形式

int j = md.length;

char str[] = new char[j * 2];

int k = 0;

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

byte byte0 = md[i];

str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];

str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];

}

return new String(str);

}

catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

return null;

}

}

}</span>

通过下面两行代码调用:

/************************************MD5加密测试*****************************/

String srcString = "yanzi1225627";

System.out.println("MD5加密后 = " + MD5Util.getMD5String(srcString));

二、RSA加密

RSA是可逆的，一个字符串可以经rsa加密后，经加密后的字符串传到对端如服务器上，再进行解密即可。前提是服务器知道解密的私钥，当然这个私钥最好不要再网络传输。RSA算法描述中需要以下几个变量:

1、p和q 是不相等的，足够大的两个质数。 p和q是保密的

2、n = p*q n是公开的

3、f(n) = (p-1)*(q-1)

4、e 是和f(n)互质的质数

5、计算参数d

6、经过上面5步计算得到公钥KU=(e,n) 私钥KR=(d,n)

下面两篇文章对此有清晰的描述:

http://wenku.baidu.com/view/e53fbe36a32d7375a417801b.html

http://bank.hexun.com/2009-06-24/118958531.html

下面是java实现RSAUtil.java类:

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<span style="font-family:Comic Sans MS;font-size:18px;">package org.rsa.util;

import javax.crypto.Cipher;

import java.security.*;

import java.security.spec.RSAPublicKeySpec;

import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec;

import java.security.spec.InvalidKeySpecException;

import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;

import java.security.interfaces.RSAPublicKey;

import java.io.*;

import java.math.BigInteger;

/**

* RSA 工具类。提供加密，解密，生成密钥对等方法。

* 需要到http://www.bouncycastle.org下载bcprov-jdk14-123.jar。

* RSA加密原理概述

* RSA的安全性依赖于大数的分解，公钥和私钥都是两个大素数（大于100的十进制位）的函数。

* 据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积

* ===================================================================

* （该算法的安全性未得到理论的证明）

* ===================================================================

* 密钥的产生：

* 1.选择两个大素数 p,q ,计算 n=p*q;

* 2.随机选择加密密钥 e ,要求 e 和 (p-1)*(q-1)互质

* 3.利用 Euclid 算法计算解密密钥 d , 使其满足 e*d = 1(mod(p-1)*(q-1)) (其中 n,d 也要互质)

* 4:至此得出公钥为 (n,e) 私钥为 (n,d)

* ===================================================================

* 加解密方法：

* 1.首先将要加密的信息 m(二进制表示) 分成等长的数据块 m1,m2,...,mi 块长 s(尽可能大) ,其中 2^s<n

* 2:对应的密文是： ci = mi^e(mod n)

* 3:解密时作如下计算： mi = ci^d(mod n)

* ===================================================================

* RSA速度

* 由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论 是软件还是硬件实现。

* 速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据 加密。

*文件名：RSAUtil.java<br>

*@author 董利伟<br>

*版本:<br>

*描述：<br>

*创建时间:2008-9-23 下午09:58:16<br>

*文件描述：<br>

*修改者：<br>

*修改日期：<br>

*修改描述：<br>

*/

public class RSAUtil {

//密钥对

private KeyPair keyPair = null;

/**

* 初始化密钥对

*/

public RSAUtil(){

try {

this.keyPair = this.generateKeyPair();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

/**

* 生成密钥对

* @return KeyPair

* @throws Exception

*/

private KeyPair generateKeyPair() throws Exception {

try {

KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA",new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

//这个值关系到块加密的大小，可以更改，但是不要太大，否则效率会低

final int KEY_SIZE = 1024;

keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom());

KeyPair keyPair = keyPairGen.genKeyPair();

return keyPair;

} catch (Exception e) {

throw new Exception(e.getMessage());

}

}

/**

* 生成公钥

* @param modulus

* @param publicExponent

* @return RSAPublicKey

* @throws Exception

*/

private RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws Exception {

KeyFactory keyFac = null;

try {

keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {

throw new Exception(ex.getMessage());

}

RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(publicExponent));

try {

return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec);

} catch (InvalidKeySpecException ex) {

throw new Exception(ex.getMessage());

}

}

/**

* 生成私钥

* @param modulus

* @param privateExponent

* @return RSAPrivateKey

* @throws Exception

*/

private RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws Exception {

KeyFactory keyFac = null;

try {

keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

} catch (NoSuchAlgorithmException ex) {

throw new Exception(ex.getMessage());

}

RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger(modulus), new BigInteger(privateExponent));

try {

return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec);

} catch (InvalidKeySpecException ex) {

throw new Exception(ex.getMessage());

}

}

/**

* 加密

* @param key 加密的密钥

* @param data 待加密的明文数据

* @return 加密后的数据

* @throws Exception

*/

public byte[] encrypt(Key key, byte[] data) throws Exception {

try {

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

//获得加密块大小，如:加密前数据为128个byte，而key_size=1024 加密块大小为127 byte,加密后为128个byte;

//因此共有2个加密块，第一个127 byte第二个为1个byte

int blockSize = cipher.getBlockSize();

int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);//获得加密块加密后块大小

int leavedSize = data.length % blockSize;

int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1 : data.length / blockSize;

byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize];

int i = 0;

while (data.length - i * blockSize > 0) {

if (data.length - i * blockSize > blockSize)

cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i * outputSize);

else

cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i * blockSize, raw, i * outputSize);

//这里面doUpdate方法不可用，查看源代码后发现每次doUpdate后并没有什么实际动作除了把byte[]放到ByteArrayOutputStream中

//，而最后doFinal的时候才将所有的byte[]进行加密，可是到了此时加密块大小很可能已经超出了OutputSize所以只好用dofinal方法。

i++;

}

return raw;

} catch (Exception e) {

throw new Exception(e.getMessage());

}

}

/**

* 解密

* @param key 解密的密钥

* @param raw 已经加密的数据

* @return 解密后的明文

* @throws Exception

*/

public byte[] decrypt(Key key, byte[] raw) throws Exception {

try {

Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());

cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, key);

int blockSize = cipher.getBlockSize();

ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64);

int j = 0;

while (raw.length - j * blockSize > 0) {

bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize));

j++;

}

return bout.toByteArray();

} catch (Exception e) {

throw new Exception(e.getMessage());

}

}

/**

* 返回公钥

* @return

* @throws Exception

*/

public RSAPublicKey getRSAPublicKey() throws Exception{

//获取公钥

RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();

//获取公钥系数(字节数组形式)

byte[] pubModBytes = pubKey.getModulus().toByteArray();

//返回公钥公用指数(字节数组形式)

byte[] pubPubExpBytes = pubKey.getPublicExponent().toByteArray();

//生成公钥

RSAPublicKey recoveryPubKey = this.generateRSAPublicKey(pubModBytes,pubPubExpBytes);

return recoveryPubKey;

}

/**

* 获取私钥

* @return

* @throws Exception

*/

public RSAPrivateKey getRSAPrivateKey() throws Exception{

//获取私钥

RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();

//返回私钥系数(字节数组形式)

byte[] priModBytes = priKey.getModulus().toByteArray();

//返回私钥专用指数(字节数组形式)

byte[] priPriExpBytes = priKey.getPrivateExponent().toByteArray();

//生成私钥

RSAPrivateKey recoveryPriKey = this.generateRSAPrivateKey(priModBytes,priPriExpBytes);

return recoveryPriKey;

}

}

</span>

测试代码:

/****************************RSA加密解密测试********************************/

try {

RSAUtil rsa = new RSAUtil();

String str = "yanzi1225627";

RSAPublicKey pubKey = rsa.getRSAPublicKey();

RSAPrivateKey priKey = rsa.getRSAPrivateKey();

byte[] enRsaBytes = rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes());

String enRsaStr = new String(enRsaBytes, "UTF-8");

System.out.println("加密后==" + enRsaStr);

System.out.println("解密后==" + new String(rsa.decrypt(priKey, rsa.encrypt(pubKey,str.getBytes()))));

} catch (Exception e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

下面是执行结果:

加密后==s?ko?1@lo????BJ?iE???1Ux?Kx&??=??n

O? ?l?>?????2r?y??8v-
\A??` ????r?t3?-3y?hjL?M??Se?Z???????~?"??e
??XZ?苜?

解密后==yanzi1225627

上面代码需要用到一个包rsa.jar,下载链接及上面的测试代码我已打包，下载链接见下：

http://download.csdn.net/detail/yanzi1225627/7382263

转载地址：/article/1652088.html