JKS密钥对生成与读取及RSA工具类

http://blog.csdn.net/xiao_zhu_kuai_pao/article/details/45441853

JKS文件是一个java中的密钥管理库。
JKS文件就好像一个仓库，里面可以放很多的东西，这里只存放一类东西就是密钥，仓库当然会有一把锁，防范别人随便乱拿，这个就是JKS文件的密码。里面存放的密钥也各有不同，每个密钥都有一个名字（在下面叫别名），一类就密钥对，一类叫公钥，一类叫私钥，密钥对就是包含公钥和私钥的。这里的公钥只要你能进入仓库你就可以随便查看拿走，私钥则是有密码的，只允许有权限的人查看拿走。
Keytool 是一个JAVA环境下的安全钥匙与证书的管理工具，Keytool将密钥（key）和证书（certificates）存在一个称为keystore 的文件(受密码保护)中。
在keystore里，包含两种数据：
密钥实体（Key entity）——密钥（secretkey）又或者是私钥和配对公钥（采用非对称加密）
可信任的证书实体（trustedcertificate entries）——只包含公钥

生成JKS文件

keytool -genkeypair -keyalg RSA -keysize 1024 -validity 365 -dname "CN=spdb, OU=spdb,O=spdb, L=shanghai, ST=shanghai, C=CN" -alias csii_key -keypass 888888 -keystore csii.jks -storepass 123456

会在当前目录下生成csii.jks文件
CN=(名字与姓氏), OU=(组织单位名称), O=(组织名称), L=(城市或区域名称),ST=(州或省份名称), C=(单位的两字母国家代码)

D:\test\logs>keytool -genkeypair -help
keytool -genkeypair [OPTION]...

生成密钥对

选项:

-alias <alias>                  要处理的条目的别名
-keyalg <keyalg>                密钥算法名称
-keysize <keysize>              密钥位大小
-sigalg <sigalg>                签名算法名称
-destalias <destalias>          目标别名
-dname <dname>                  唯一判别名
-startdate <startdate>          证书有效期开始日期/时间
-ext <value>                    X.509 扩展
-validity <valDays>             有效天数
-keypass <arg>                  密钥口令
-keystore <keystore>            密钥库名称
-storepass <arg>                密钥库口令
-storetype <storetype>          密钥库类型
-providername <providername>    提供方名称
-providerclass <providerclass>  提供方类名
-providerarg <arg>              提供方参数
-providerpath <pathlist>        提供方类路径
-v                              详细输出
-protected                      通过受保护的机制的口令

使用 "keytool -help" 获取所有可用命令

读取JKS文件信息

keytool -list -v -keystore csii.jks -storepass 123456

导出JKS公钥到文件中

keytool -export -alias csii_key -keystore csii.jks -storepass 123456 -file csii.cer

会生成csii.cer文件

将公钥导入客户端密钥库中

keytool -import -alias csii_key -file csii.cer -keystore csii_pub.jks -storepass 123456

会生成csii_pub.jks文件

package com.zyyx.mock.jar;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.KeyStore;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;

import org.junit.Test;

public class AppTest {

@Test
public void test2() throws Exception {
// 使用私钥签名
File certJks = new File("D:\\test\\logs\\cert.jks");
String alias = "moco";
String storePass = "mocohttps";
String keyPass = "mocohttps";
try (InputStream is = new FileInputStream(certJks)) {
KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS");
keyStore.load(is, storePass.toCharArray());
PrivateKey pk = (PrivateKey) keyStore.getKey(alias, keyPass.toCharArray());
Signature dsa = Signature.getInstance("MD5withRSA");
dsa.initSign(pk);
String data = "将中国加密";
dsa.update(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
byte[] sig = dsa.sign();
String hexStr = bytesToHexString(sig);
System.out.println(hexStr);

// 使用公钥验签
PublicKey pubKey = keyStore.getCertificate(alias).getPublicKey();
Signature dsa1 = Signature.getInstance("MD5withRSA");
dsa1.initVerify(pubKey);
dsa1.update(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
byte[] _sig = hexStringToBytes(hexStr);
System.out.println(dsa1.verify(_sig));
}
}

public String bytesToHexString(byte[] src) {
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");
if (src == null || src.length <= 0) {
return null;
}
for (int i = 0; i < src.length; i++) {
int v = src[i] & 0xFF;
String hv = Integer.toHexString(v);
if (hv.length() < 2) {
stringBuilder.append(0);
}
stringBuilder.append(hv);
}
return stringBuilder.toString();
}

public byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
if (hexString == null || hexString.equals("")) {
return null;
}
hexString = hexString.toUpperCase();
int length = hexString.length() / 2;
char[] hexChars = hexString.toCharArray();
byte[] d = new byte[length];
for (int i = 0; i < length; i++) {
int pos = i * 2;
d[i] = (byte) (charToByte(hexChars[pos]) << 4 | charToByte(hexChars[pos + 1]));
}
return d;
}

private byte charToByte(char c) {
return (byte) "0123456789ABCDEF".indexOf(c);
}
}

RSA生成密钥对及加密解密

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Paths;
import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;

import com.creval.common.utils.SystemPath;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/**
* 该算法于1977年由美国麻省理工学院MIT(Massachusetts Institute of Technology) 的Ronal
* Rivest，Adi Shamir和Len Adleman三位年轻教授提出，并以三人的姓氏
* Rivest，Shamir和Adlernan命名为RSA算法，是一个支持变长密钥的公共密钥算法， 需要加密的文件快的长度也是可变的!
* 所谓RSA加密算法，是世界上第一个非对称加密算法，也是数论的第一个实际应用。它的算法如下：
* 1.找两个非常大的质数p和q（通常p和q都有155十进制位或都有512十进制位） 并计算n=pq，k=(p-1)(q-1)。
* 2.将明文编码成整数M，保证M不小于0但是小于n。 3.任取一个整数e，保证e和k互质，而且e不小于0但是小于k。加密钥匙（称作公钥）是(e, n)。
* 4.找到一个整数d，使得ed除以k的余数是1（只要e和n满足上面条件，d肯定存在）。 解密钥匙（称作密钥）是(d, n)。 加密过程：
* 加密后的编码C等于M的e次方除以n所得的余数。 解密过程： 解密后的编码N等于C的d次方除以n所得的余数。 只要e、d和n满足上面给定的条件。M等于N。
*
* @author lenovo
*/
public class RSAEncrypt {
/** 指定加密算法为DESede */
private String ALGORITHM = "RSA";
/** 指定key的大小 */
private int KEYSIZE = 1024;
/** 指定公钥存放文件 */
private final String PUBLIC_KEY_FILE = Paths.get(SystemPath.sysPath, "PublicKey").toString();
/** 指定私钥存放文件 */
private final String PRIVATE_KEY_FILE = Paths.get(SystemPath.sysPath, "PrivateKey").toString();

/**
* 生成密钥对
*/
private void generateKeyPair() throws Exception {
// 公钥与密钥都存在时不生成新的密钥对
if (Files.exists(Paths.get(PUBLIC_KEY_FILE)) && Files.exists(Paths.get(PRIVATE_KEY_FILE))) {
return;
}
System.out.println("生成新的密钥对!");
/** RSA算法要求有一个可信任的随机数源 */
SecureRandom sr = new SecureRandom();
/** 为RSA算法创建一个KeyPairGenerator对象 */
KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);
/** 利用上面的随机数据源初始化这个KeyPairGenerator对象 */
kpg.initialize(KEYSIZE, sr);
/** 生成密匙对 */
KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();
/** 得到公钥 */
Key publicKey = kp.getPublic();
/** 得到私钥 */
Key privateKey = kp.getPrivate();
/** 用对象流将生成的密钥写入文件 */
try (FileOutputStream out1 = new FileOutputStream(PUBLIC_KEY_FILE);
ObjectOutputStream oos1 = new ObjectOutputStream(out1);
FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(PRIVATE_KEY_FILE);
ObjectOutputStream oos2 = new ObjectOutputStream(out2);) {
oos1.writeObject(publicKey);
oos2.writeObject(privateKey);
} catch (Exception e) {
throw e;
}
}

/**
* 加密方法 source： 源数据
*/
public String encrypt(String source) throws Exception {
generateKeyPair();
/** 将文件中的公钥对象读出 */
try (FileInputStream in = new FileInputStream(PUBLIC_KEY_FILE);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);) {
Key key = (Key) ois.readObject();
/** 得到Cipher对象来实现对源数据的RSA加密 */
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] b = source.getBytes();
/** 执行加密操作 */
byte[] b1 = cipher.doFinal(b);
BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
return encoder.encode(b1);
} catch (Exception e) {
throw e;
}
}

/**
* 解密算法 cryptograph:密文
*/
public String decrypt(String cryptograph) throws Exception {
/** 将文件中的私钥对象读出 */
try (FileInputStream in = new FileInputStream(PRIVATE_KEY_FILE);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);) {
Key key = (Key) ois.readObject();
/** 得到Cipher对象对已用公钥加密的数据进行RSA解密 */
Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
byte[] b1 = decoder.decodeBuffer(cryptograph);
/** 执行解密操作 */
byte[] b = cipher.doFinal(b1);
return new String(b);
} catch (Exception e) {
throw e;
}
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
String source = null;// 要加密的字符串
if (args != null && args.length > 0) {
source = args[0];
} else {
System.out.println("用法:java com.creval.modules.dft.util.RSAEncrypt \"需要加密的字符串\"");
return;
}
RSAEncrypt rsa = new RSAEncrypt();
System.out.println();
System.out.println("加密后密文:");
String cryptograph = rsa.encrypt(source);// 生成的密文
System.out.println(cryptograph);
System.out.println("密文长度: " + cryptograph.length());

System.out.println();
System.out.println("解密后明文:");
String target = rsa.decrypt(cryptograph);// 解密密文
System.out.println(target);
}
}