数字签名算法DSA

一、概述

1、DSA是以RSA为基础形成的

2、java6提供了DSA的实现，但是java6只提供了SHA1withDSA的实现

3、bouncycastle扩展提供了其他的DSA实现方式

4、遵循“私钥签名，公钥验证”的原则

二、模型分析

这个和RSA一样，只是换了一个算法而已

三、代码分析

package com.ca.test;
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;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
* 常用数字签名算法DSA
* 数字签名
* @author kongqz
* */
public class DSACoder {
//数字签名，密钥算法
public static final String KEY_ALGORITHM="DSA";

/**
* 数字签名
* 签名/验证算法
* */
public static final String SIGNATURE_ALGORITHM="SHA1withDSA";

/**
* DSA密钥长度，RSA算法的默认密钥长度是1024
* 密钥长度必须是64的倍数，在512到1024位之间
* */
private static final int KEY_SIZE=1024;
//公钥
private static final String PUBLIC_KEY="DSAPublicKey";

//私钥
private static final String PRIVATE_KEY="DSAPrivateKey";

/**
* 初始化密钥对
* @return Map 甲方密钥的Map
* */
public static Map<String,Object> initKey() throws Exception{
//实例化密钥生成器
KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化密钥生成器
keyPairGenerator.initialize(KEY_SIZE,new SecureRandom());
//生成密钥对
KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();
//甲方公钥
DSAPublicKey publicKey=(DSAPublicKey) keyPair.getPublic();
//甲方私钥
DSAPrivateKey privateKey=(DSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
//将密钥存储在map中
Map<String,Object> keyMap=new HashMap<String,Object>();
keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
return keyMap;

}

/**
* 签名
* @param data待签名数据
* @param privateKey 密钥
* @return byte[] 数字签名
* */
public static byte[] sign(byte[] data,byte[] privateKey) throws Exception{

//取得私钥
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//生成私钥
PrivateKey priKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
//实例化Signature
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
//初始化Signature
signature.initSign(priKey);
//更新
signature.update(data);
return signature.sign();
}
/**
* 校验数字签名
* @param data 待校验数据
* @param publicKey 公钥
* @param sign 数字签名
* @return boolean 校验成功返回true，失败返回false
* */
public static boolean verify(byte[] data,byte[] publicKey,byte[] sign) throws Exception{
//转换公钥材料
//实例化密钥工厂
KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化公钥
//密钥材料转换
X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(publicKey);
//产生公钥
PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
//实例化Signature
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
//初始化Signature
signature.initVerify(pubKey);
//更新
signature.update(data);
//验证
return signature.verify(sign);
}
/**
* 取得私钥
* @param keyMap 密钥map
* @return byte[] 私钥
* */
public static byte[] getPrivateKey(Map<String,Object> keyMap){
Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);
return key.getEncoded();
}
/**
* 取得公钥
* @param keyMap 密钥map
* @return byte[] 公钥
* */
public static byte[] getPublicKey(Map<String,Object> keyMap) throws Exception{
Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);
return key.getEncoded();
}
/**
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
//初始化密钥
//生成密钥对
Map<String,Object> keyMap=DSACoder.initKey();
//公钥
byte[] publicKey=DSACoder.getPublicKey(keyMap);

//私钥
byte[] privateKey=DSACoder.getPrivateKey(keyMap);
System.out.println("公钥：/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));
System.out.println("私钥：/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));

System.out.println("================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============");
String str="DSA数字签名算法";
System.out.println("原文:"+str);
//甲方进行数据的加密
byte[] sign=DSACoder.sign(str.getBytes(), privateKey);
System.out.println("产生签名："+Base64.encodeBase64String(sign));
//验证签名
boolean status=DSACoder.verify(str.getBytes(), publicKey, sign);
System.out.println("状态："+status+"/n/n");

}
}
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/7PSSoDgYQAAoGAdLUOPbXqOQi4MFUm5tgBs2zQO20P7P1iPCC9
pslWvixp13NX9dTwdddkwqQtwKAfm/Ao2Gqe7VGq48kTIPr0wz01LKlCLbbw6VLikuFcgVNN+sVx
mwVTm54aFpiOaenS575Qtyek3zjVV+eMtRNKn91rMMWpsP6pucqku6xO5uY=
私钥：
MIIBSwIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2
USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4
O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmC
ouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCB
gLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhR
kImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFgIUQhtJHLosUo0sxPKmCxC8NFVjD9c=
================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============
原文:DSA数字签名算法
产生签名：MCwCFAsJPC7xUfrvGYXtsxiWcS6GHAe1AhRnZLZ1CJe8I41vaScvJ7UZ8yk0oA==
状态：true

四、总结

1、DSA的公钥长度略长于私钥，这个和RSA有较大差别。可以通过两个算法的控制台输出公钥私钥长度比对

2、DSA算法的签名长度与密钥长度无关。可能和待签名数据有联系...