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java签名算法

发布时间:2023-06-01 11:54:28

‘壹’ 在java使用RSA加密的密串和签名如何在C#里解密和验签

你好,你需要知道RSA的秘钥和签名的算法
首先你需要有RSA的私钥,利用私钥将encrypt的部分进行解密。然后利用签名的算法对解密的结果做一次签名的运算,如何结果和发送过来的sign一样的话,签名就是没有问题的。
C#有RSA和签名算法的库,所以你重要的是有秘钥和知道签名的算法。

‘贰’ 基于java语言的数字签名

Java加密和数字签名编程快速入门

本文主要谈一下密码学中的加密和数字签名,以及其在java中如何进行使用。对密码学有兴趣的伙伴,推荐看Bruce Schneier的着作:Applied Crypotography。在jdk1.5的发行版本中安全性方面有了很大的改进,也提供了对RSA算法的直接支持,现在我们从实例入手解决问题(本文仅是作为简单介绍):

一、密码学上常用的概念

1)消息摘要:

这是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法,可用于检验消息的完整性,和通过散列密码直接以文本形式保存等,目前广泛使用的算法有MD4、MD5、SHA-1,jdk1.5对上面都提供了支持,在java中进行消息摘要很简单, java.security.MessageDigest提供了一个简易的操作方法:

/**
*MessageDigestExample.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.MessageDigest;
/**
*单一的消息摘要算法,不使用密码.可以用来对明文消息(如:密码)隐藏保存
*/
public class MessageDigestExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java MessageDigestExample text");
System.exit(1);
}

byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");

//使用getInstance("算法")来获得消息摘要,这里使用SHA-1的160位算法
MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("SHA-1");

System.out.println("\n"+messageDigest.getProvider().getInfo());
//开始使用算法
messageDigest.update(plainText);
System.out.println("\nDigest:");
//输出算法运算结果
System.out.println(new String(messageDigest.digest(),"UTF8"));
}
}

还可以通过消息认证码来进行加密实现,javax.crypto.Mac提供了一个解决方案,有兴趣者可以参考相关API文档,本文只是简单介绍什么是摘要算法。

2)私钥加密:

消息摘要只能检查消息的完整性,但是单向的,对明文消息并不能加密,要加密明文的消息的话,就要使用其他的算法,要确保机密性,我们需要使用私钥密码术来交换私有消息。

这种最好理解,使用对称算法。比如:A用一个密钥对一个文件加密,而B读取这个文件的话,则需要和A一样的密钥,双方共享一个私钥(而在web环境下,私钥在传递时容易被侦听):

使用私钥加密的话,首先需要一个密钥,可用javax.crypto.KeyGenerator产生一个密钥(java.security.Key),然后传递给一个加密工具(javax.crypto.Cipher),该工具再使用相应的算法来进行加密,主要对称算法有:DES(实际密钥只用到56位),AES(支持三种密钥长度:128、192、256位),通常首先128位,其他的还有DESede等,jdk1.5种也提供了对对称算法的支持,以下例子使用AES算法来加密:

/**
*PrivateExmaple.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import java.security.Key;

/**
*私鈅加密,保证消息机密性
*/
public class PrivateExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java PrivateExample <text>");
System.exit(1);
}
byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");

//通过KeyGenerator形成一个key
System.out.println("\nStart generate AES key");
KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
Key key=keyGen.generateKey();
System.out.println("Finish generating DES key");

//获得一个私鈅加密类Cipher,ECB是加密方式,PKCS5Padding是填充方法
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
System.out.println("\n"+cipher.getProvider().getInfo());

//使用私鈅加密
System.out.println("\nStart encryption:");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
byte[] cipherText=cipher.doFinal(plainText);
System.out.println("Finish encryption:");
System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));

System.out.println("\nStart decryption:");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
byte[] newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
System.out.println("Finish decryption:");

System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));

}
}

3)公钥加密:

上面提到,私钥加密需要一个共享的密钥,那么如何传递密钥呢?web环境下,直接传递的话很容易被侦听到,幸好有了公钥加密的出现。公钥加密也叫不对称加密,不对称算法使用一对密钥对,一个公钥,一个私钥,使用公钥加密的数据,只有私钥能解开(可用于加密);同时,使用私钥加密的数据,只有公钥能解开(签名)。但是速度很慢(比私钥加密慢100到1000倍),公钥的主要算法有RSA,还包括Blowfish,Diffie-Helman等,jdk1.5种提供了对RSA的支持,是一个改进的地方:

/**
*PublicExample.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.KeyPair;
/**
*一个简单的公鈅加密例子,Cipher类使用KeyPairGenerator生成的公鈅和私鈅
*/
public class PublicExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java PublicExample <text>");
System.exit(1);
}

byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//构成一个RSA密钥
System.out.println("\nStart generating RSA key");
KeyPairGenerator keyGen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair key=keyGen.generateKeyPair();
System.out.println("Finish generating RSA key");

//获得一个RSA的Cipher类,使用公鈅加密
Cipher cipher=Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
System.out.println("\n"+cipher.getProvider().getInfo());

System.out.println("\nStart encryption");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key.getPublic());
byte[] cipherText=cipher.doFinal(plainText);
System.out.println("Finish encryption:");
System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));

//使用私鈅解密
System.out.println("\nStart decryption");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key.getPrivate());
byte[] newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
System.out.println("Finish decryption:");
System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));
}
}

4)数字签名:

数字签名,它是确定交换消息的通信方身份的第一个级别。上面A通过使用公钥加密数据后发给B,B利用私钥解密就得到了需要的数据,问题来了,由于都是使用公钥加密,那么如何检验是A发过来的消息呢?上面也提到了一点,私钥是唯一的,那么A就可以利用A自己的私钥进行加密,然后B再利用A的公钥来解密,就可以了;数字签名的原理就基于此,而通常为了证明发送数据的真实性,通过利用消息摘要获得简短的消息内容,然后再利用私钥进行加密散列数据和消息一起发送。java中为数字签名提供了良好的支持,java.security.Signature类提供了消息签名:

/**
*DigitalSignature2Example.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.Signature;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.KeyPair;
import java.security.SignatureException;

/**
*数字签名,使用RSA私钥对对消息摘要签名,然后使用公鈅验证 测试
*/
public class DigitalSignature2Example{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java DigitalSignature2Example <text>");
System.exit(1);
}

byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//形成RSA公钥对
System.out.println("\nStart generating RSA key");
KeyPairGenerator keyGen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);

KeyPair key=keyGen.generateKeyPair();
System.out.println("Finish generating RSA key");
//使用私鈅签名
Signature sig=Signature.getInstance("SHA1WithRSA");
sig.initSign(key.getPrivate());
sig.update(plainText);
byte[] signature=sig.sign();
System.out.println(sig.getProvider().getInfo());
System.out.println("\nSignature:");
System.out.println(new String(signature,"UTF8"));

//使用公鈅验证
System.out.println("\nStart signature verification");
sig.initVerify(key.getPublic());
sig.update(plainText);
try{
if(sig.verify(signature)){
System.out.println("Signature verified");
}else System.out.println("Signature failed");
}catch(SignatureException e){
System.out.println("Signature failed");
}
}
}

5)数字证书。

还有个问题,就是公钥问题,A用私钥加密了,那么B接受到消息后,用A提供的公钥解密;那么现在有个讨厌的C,他把消息拦截了,然后用自己的私钥加密,同时把自己的公钥发给B,并告诉B,那是A的公钥,结果....,这时候就需要一个中间机构出来说话了(相信权威,我是正确的),就出现了Certificate Authority(也即CA),有名的CA机构有Verisign等,目前数字认证的工业标准是:CCITT的X.509:
数字证书:它将一个身份标识连同公钥一起进行封装,并由称为认证中心或 CA 的第三方进行数字签名。

密钥库:java平台为你提供了密钥库,用作密钥和证书的资源库。从物理上讲,密钥库是缺省名称为 .keystore 的文件(有一个选项使它成为加密文件)。密钥和证书可以拥有名称(称为别名),每个别名都由唯一的密码保护。密钥库本身也受密码保护;您可以选择让每个别名密码与主密钥库密码匹配。

使用工具keytool,我们来做一件自我认证的事情吧(相信我的认证):

1、创建密钥库keytool -genkey -v -alias feiUserKey -keyalg RSA 默认在自己的home目录下(windows系统是c:\documents and settings\<你的用户名> 目录下的.keystore文件),创建我们用 RSA 算法生成别名为 feiUserKey 的自签名的证书,如果使用了-keystore mm 就在当前目录下创建一个密钥库mm文件来保存密钥和证书。

2、查看证书:keytool -list 列举了密钥库的所有的证书

也可以在dos下输入keytool -help查看帮助。

‘叁’ 分享Java常用几种加密算法

简单的Java加密算法有:
第一种. BASE
Base是网络上最常见的用于传输Bit字节代码的编码方式之一,大家可以查看RFC~RFC,上面有MIME的详细规范。Base编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如,在Java Persistence系统Hibernate中,就采用了Base来将一个较长的唯一标识符(一般为-bit的UUID)编码为一个字符串,用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中,也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL(包括隐藏表单域)中的形式。此时,采用Base编码具有不可读性,即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。
第二种. MD
MD即Message-Digest Algorithm (信息-摘要算法),用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一(又译摘要算法、哈希算法),主流编程语言普遍已有MD实现。将数据(如汉字)运算为另一固定长度值,是杂凑算法的基础原理,MD的前身有MD、MD和MD。广泛用于加密和解密技术,常用于文件校验。校验?不管文件多大,经过MD后都能生成唯一的MD值。好比现在的ISO校验,都是MD校验。怎么用?当然是把ISO经过MD后产生MD的值。一般下载linux-ISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD的串。就是用来验证文件是否一致的。
MD算法具有以下特点:
压缩性:任意长度的数据,算出的MD值长度都是固定的。
容易计算:从原数据计算出MD值很容易。
抗修改性:对原数据进行任何改动,哪怕只修改个字节,所得到的MD值都有很大区别。
弱抗碰撞:已知原数据和其MD值,想找到一个具有相同MD值的数据(即伪造数据)是非常困难的。
强抗碰撞:想找到两个不同的数据,使它们具有相同的MD值,是非常困难的。
MD的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式(就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串)。除了MD以外,其中比较有名的还有sha-、RIPEMD以及Haval等。
第三种.SHA
安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)主要适用于数字签名标准(Digital Signature Standard DSS)里面定义的数字签名算法(Digital Signature Algorithm DSA)。对于长度小于^位的消息,SHA会产生一个位的消息摘要。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善,并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文,然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文,也可以简单的理解为取一串输入码(称为预映射或信息),并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(也称为信息摘要或信息认证代码)的过程。散列函数值可以说是对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。
SHA-与MD的比较
因为二者均由MD导出,SHA-和MD彼此很相似。相应的,他们的强度和其他特性也是相似,但还有以下几点不同:
对强行攻击的安全性:最显着和最重要的区别是SHA-摘要比MD摘要长 位。使用强行技术,产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD是^数量级的操作,而对SHA-则是^数量级的操作。这样,SHA-对强行攻击有更大的强度。
对密码分析的安全性:由于MD的设计,易受密码分析的攻击,SHA-显得不易受这样的攻击。
速度:在相同的硬件上,SHA-的运行速度比MD慢。
第四种.HMAC
HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鉴别码,基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是,用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识,用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块,即MAC,并将其加入到消息中,然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

‘肆’ 请问这个签名 java 应该怎么解析

楼主好,MD5签名是消息摘要,用于验证是否被篡改,不能解密.方法是接收方用发送方的签名算法,重新计算一次签余中名,然后比对结果.

请看示例代码(原创,已通过测试):

importjava.io.UnsupportedEncodingException;
importjava.util.Map;
importjava.util.TreeMap;

importorg.springframework.util.DigestUtils;

/**
*仅用于演示.用于生产需完善细节处理.
*@authorbreakenkinfe
*/
publicclassMD5Sign{

staticStringmd5Sign(Map<String,String>data){
StringstringSignTemp="";
for(Stringkey:data.keySet()){
if("sign".equals(key)){
continue;//sign不参与签名竖友山
}
Stringvalue=data.get(key);
if(value==null||value.trim().isEmpty()){
continue;//值为空不参与签名
}
stringSignTemp+=(key+"="+data.get(key)+"&");
}

if(!stringSignTemp.isEmpty()){
stringSignTemp=stringSignTemp.substring(0,stringSignTemp.length()-1);//去掉最后一个'&'字符
}

// System.out.println("待签明文:"+stringSignTemp);
returnDigestUtils.md5DigestAsHex(stringSignTemp.getBytes("UTF-8")).toUpperCase();
}

staticvoidvalidSign(Map<String,String>data){
Stringsign=data.get("sign");
booleanrs=sign.equals(md5Sign(data));
if(rs){
System.out.println("签名正确:"+sign);
}else{
System.out.println("签名错误:"+sign);
}
}

publicstaticvoidmain(String[]args)告绝{
//报文数据
Map<String,String>data=newTreeMap<String,String>();//保证key按ascii升序排列
data.put("key3","value3");
data.put("key1","value1");
data.put("key4","");
data.put("key2","value2");
System.out.println("数据集:"+data);

//发送方增加签名
Stringsign=md5Sign(data);
System.out.println("MD5签名:"+sign);//output:
data.put("sign",sign);

//接收方验证签名
validSign(data);//正确
data.put("sign","");
validSign(data);//错误
}

}
/**输出:
数据集:{key1=value1,key2=value2,key3=value3,key4=}
MD5签名:
签名正确:
签名错误:
*/

‘伍’ java 怎么验证文件为数字签名认证文件

1)从密钥库中读取CA的证书
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,storepass.toCharArray());
java.security.cert.Certificate c1=ks.getCertificate("caroot");
(2)从密钥库中读取CA的私钥
PrivateKey caprk=(PrivateKey)ks.getKey(alias,cakeypass.toCharArray());
(3)从CA的证书中提取签发者的信息
byte[] encod1=c1.getEncoded(); 提取CA证书的编码
X509CertImpl cimp1=new X509CertImpl(encod1); 用该编码创建X509CertImpl类型对象
X509CertInfo cinfo1=(X509CertInfo)cimp1.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); 获取X509CertInfo对象
X500Name issuer=(X500Name)cinfo1.get(X509CertInfo.SUBJECT+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME); 获取X509Name类型的签发者信息
(4)获取待签发的证书
CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
FileInputStream in2=new FileInputStream("user.csr");
java.security.cert.Certificate c2=cf.generateCertificate(in);
(5)从待签发的证书中提取证书信息
byte [] encod2=c2.getEncoded();
X509CertImpl cimp2=new X509CertImpl(encod2); 用该编码创建X509CertImpl类型对象
X509CertInfo cinfo2=(X509CertInfo)cimp2.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); 获取X509CertInfo对象
(6)设置新证书有效期
Date begindate=new Date(); 获取当前时间
Date enddate=new Date(begindate.getTime()+3000*24*60*60*1000L); 有效期为3000天
CertificateValidity cv=new CertificateValidity(begindate,enddate); 创建对象
cinfo2.set(X509CertInfo.VALIDITY,cv); 设置有效期
(7)设置新证书序列号
int sn=(int)(begindate.getTime()/1000); 以当前时间为序列号
CertificateSerialNumber csn=new CertificateSerialNumber(sn);
cinfo2.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER,csn);
(8)设置新证书签发者
cinfo2.set(X509CertInfo.ISSUER+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME,issuer);应用第三步的结果
(9)设置新证书签名算法信息
AlgorithmId algorithm=new AlgorithmId(AlgorithmId.md5WithRSAEncryption_oid);
cinfo2.set(CertificateAlgorithmId.NAME+"."+CertificateAlgorithmId.ALGORITHM,algorithm);
(10)创建证书并使用CA的私钥对其签名
X509CertImpl newcert=new X509CertImpl(cinfo2);
newcert.sign(caprk,"MD5WithRSA"); 使用CA私钥对其签名
(11)将新证书写入密钥库
ks.setCertificateEntry("lf_signed",newcert);
FileOutputStream out=new FileOutputStream("newstore");
ks.store(out,"newpass".toCharArray()); 这里是写入了新的密钥库,也可以使用第七条来增加条目

‘陆’ java代码怎么获取数字的证书那一串20位指纹

通过JAVA来读取数字证书的方法获取20位指纹:
CARead.java文件代码:
public class CARead extends JPanel {
private String CA_Name;
private String CA_ItemData[][] = new String[9][2];
private String[] columnNames = { "证书字段标记", "内容" };
public CARead(String CertName) {
CA_Name = CertName;
/* 三个Panel用来显示证书内容 */
JTabbedPane tabbedPane = new JTabbedPane();
JPanel panelNormal = new JPanel();
tabbedPane.addTab("普通信息", panelNormal);
JPanel panelAll = new JPanel();
panelAll.setLayout(new BorderLayout());
tabbedPane.addTab("所有信息", panelAll);
JPanel panelBase64 = new JPanel();
panelBase64.setLayout(new BorderLayout());
tabbedPane.addTab("Base64编码形式的信息", panelBase64);
/* 读取证书常规信息 */
Read_Normal(panelNormal);
/* 读取证书文件字符串表示内容 */
Read_Bin(panelAll);
/* 以Base64编码形式读取证书文件的信息 */
Read_Raw(panelBase64);
tabbedPane.setSelectedIndex(0);
setLayout(new GridLayout(1, 1));
add(tabbedPane);
}
private int Read_Normal(JPanel panel) {
String Field;
try {
CertificateFactory certificate_factory = CertificateFactory
.getInstance("X.509");
FileInputStream file_inputstream = new FileInputStream(CA_Name);
X509Certificate x509certificate = (X509Certificate) certificate_factory
.generateCertificate(file_inputstream);
Field = x509certificate.getType();
CA_ItemData[0][0] = "类型";
CA_ItemData[0][1] = Field;
Field = Integer.toString(x509certificate.getVersion());
CA_ItemData[1][0] = "版本";
CA_ItemData[1][1] = Field;
Field = x509certificate.getSubjectDN().getName();
CA_ItemData[2][0] = "标题";
CA_ItemData[2][1] = Field;
Field=x509certificate.getNotBefore().toString();//得到开始有效日期
CA_ItemData[3][0] = "开始有效日期";
CA_ItemData[3][1] = Field;
Field=x509certificate. getNotAfter().toString();//得到截止日期
CA_ItemData[4][0] = "截止日期";
CA_ItemData[4][1] = Field;
Field=x509certificate.getSerialNumber().toString(16);//得到序列号
CA_ItemData[5][0] = "序列号";
CA_ItemData[5][1] = Field;
Field=x509certificate.getIssuerDN().getName();//得到发行者名
CA_ItemData[6][0] = "发行者名";
CA_ItemData[6][1] = Field;
Field=x509certificate.getSigAlgName();//得到签名算法
CA_ItemData[7][0] = "签名算法";
CA_ItemData[7][1] = Field;
Field=x509certificate.getPublicKey().getAlgorithm();//得到公钥算法
CA_ItemData[8][0] = "公钥算法";
CA_ItemData[8][1] = Field;
//关闭输入流对象
file_inputstream.close();
final JTable table = new JTable(CA_ItemData, columnNames);
TableColumn tc = null; //表格列控制
tc = table.getColumnModel().getColumn(1);//得到表头
tc.setPreferredWidth(600);//设置宽度
panel.add(table);//增加到布局面板
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace(); //异常捕获、
return -1;
}
return 0;
}
//读取二进制指纹文件
private int Read_Bin(JPanel panel) {
try {
FileInputStream file_inputstream = new FileInputStream(CA_Name);
DataInputStream data_inputstream = new DataInputStream(
file_inputstream);
CertificateFactory certificatefactory = CertificateFactory
.getInstance("X.509");
byte[] bytes = new byte[data_inputstream.available()];
data_inputstream.readFully(bytes);
ByteArrayInputStream s = new ByteArrayInputStream(bytes);
JEditorPane Cert_EditorPane;
Cert_EditorPane = new JEditorPane();
X509Certificate cert=null;
//遍历得到所有的证书属性
if (s.available() > 0)
{
cert = (X509Certificate) certificatefactory .generateCertificate(s);
Cert_EditorPane.setText(cert.toString());
}
Cert_EditorPane.disable();
JScrollPane edit_scroll = new JScrollPane(Cert_EditorPane);
panel.add(edit_scroll);
file_inputstream.close();
data_inputstream.close();
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace();
return -1;
}
return 0;
}
private int Read_Raw(JPanel panel) {
try {
JEditorPane Cert_EditorPane = new JEditorPane();
StringBuffer strBuffer =new StringBuffer();
File inputFile = new File(CA_Name);
FileReader in = new FileReader(inputFile);
char[] buf = new char[2000];
int len = in.read(buf, 0, 2000);
for (int i = 1; i < len; i++) {
strBuffer.append(buf[i]);
}
in.close();
Cert_EditorPane.setText(strBuffer.toString());
Cert_EditorPane.disable();
JScrollPane edit_scroll = new JScrollPane(Cert_EditorPane);
panel.add(edit_scroll);
} catch (Exception exception) {
exception.printStackTrace();
return -1;
}
return 0;
}
}

‘柒’ java中的rsa\des算法的方法

rsa加密解密算法
1978年就出现了这种算法,它是第一个既能用于数据加密
也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算
法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和
Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。

RSA的安全性依赖于大数分解。公钥和私钥都是两个大素数
( 大于 100个十进制位)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。

密钥对的产生:选择两个大素数,p 和q 。计算:
n = p * q
然后随机选择加密密钥e,要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 )
互质。最后,利用Euclid 算法计算解密密钥d, 满足

e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )

其中n和d也要互质。数e和
n是公钥,d是私钥。两个素数p和q不再需要,应该丢弃,不要让任
何人知道。 加密信息 m(二进制表示)时,首先把m分成等长数据
块 m1 ,m2,..., mi ,块长s,其中 2^s <= n, s 尽可能的大。对
应的密文是:

ci = mi^e ( mod n ) ( a )

解密时作如下计算:

mi = ci^d ( mod n ) ( b )

RSA 可用于数字签名,方案是用 ( a ) 式签名, ( b )
式验证。具体操作时考虑到安全性和 m信息量较大等因素,一般是先
作 HASH 运算。

RSA 的安全性。
RSA的安全性依赖于大数分解,但是否等同于大数分解一直未能得到理
论上的证明,因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在
一种无须分解大数的算法,那它肯定可以修改成为大数分解算法。目前,
RSA的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样,分解n是最显
然的攻击方法。现在,人们已能分解140多个十进制位的大素数。因此,
模数n必须选大一些,因具体适用情况而定。

RSA的速度:
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。

RSA的选择密文攻击:
RSA在选择密文攻击面前很脆弱。一般攻击者是将某一信息作一下伪装
(Blind),让拥有私钥的实体签署。然后,经过计算就可得到它所想要的信
息。实际上,攻击利用的都是同一个弱点,即存在这样一个事实:乘幂保
留了输入的乘法结构:

( XM )^d = X^d *M^d mod n

前面已经提到,这个固有的问题来自于公钥密码系统的最有用的特征
--每个人都能使用公钥。但从算法上无法解决这一问题,主要措施有
两条:一条是采用好的公钥协议,保证工作过程中实体不对其他实体
任意产生的信息解密,不对自己一无所知的信息签名;另一条是决不
对陌生人送来的随机文档签名,签名时首先使用One-Way HashFunction
对文档作HASH处理,或同时使用不同的签名算法。在中提到了几种不
同类型的攻击方法。

RSA的公共模数攻击。
若系统中共有一个模数,只是不同的人拥有不同的e和d,系统将是危险
的。最普遍的情况是同一信息用不同的公钥加密,这些公钥共模而且互
质,那末该信息无需私钥就可得到恢复。设P为信息明文,两个加密密钥
为e1和e2,公共模数是n,则:

C1 = P^e1 mod n

C2 = P^e2 mod n

密码分析者知道n、e1、e2、C1和C2,就能得到P。

因为e1和e2互质,故用Euclidean算法能找到r和s,满足:

r * e1 + s * e2 = 1

假设r为负数,需再用Euclidean算法计算C1^(-1),则

( C1^(-1) )^(-r) * C2^s = P mod n

另外,还有其它几种利用公共模数攻击的方法。总之,如果知道给定模数
的一对e和d,一是有利于攻击者分解模数,一是有利于攻击者计算出其它
成对的e’和d’,而无需分解模数。解决办法只有一个,那就是不要共享
模数n。

RSA的小指数攻击。 有一种提高
RSA速度的建议是使公钥e取较小的值,这样会使加密变得易于实现,速度
有所提高。但这样作是不安全的,对付办法就是e和d都取较大的值。

RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,也易于理解和操作。
RSA是被研究得最广泛的公钥算法,从提出到现在已近二十年,经历了各
种攻击的考验,逐渐为人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。
RSA的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难
度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性
能如何,而且密码学界多数人士倾向于因子分解不是NPC问题。

RSA的缺点主要有:
A)产生密钥很麻烦,受到素数产生技术的限制,因而难以做到一次
一密。B)分组长度太大,为保证安全性,n 至少也要 600 bits
以上,使运算代价很高,尤其是速度较慢,较对称密码算法慢几个数量级;
且随着大数分解技术的发展,这个长度还在增加,不利于数据格式的标准化。
目前,SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048比特长
的密钥,其他实体使用1024比特的密钥。
参考资料:http://superpch.josun.com.cn/bbs/PrintPost.asp?ThreadID=465
CRC加解密算法
http://www.bouncycastle.org/

‘捌’ java 数字签名自验证该如何实现

没有看到所谓的签名自验证的说法。 我想你指的应该是数字签名自带证书,然后用证书来验证签名吧。

其实这是一种签名的格式。被称为P7。 就是在信息中包含长度,算法,明文,签名串和证书公钥。 收到以后,可以自动用证书来验证。 这些算法很多。你可以去找,很容易查到。
这种签名的关键是证书也需要被验证。这种做法一般是双方拥有发证CA的公钥,来验证证书的合法性。这也有很多的。

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