CN109600229B - 基于ssl标准的跨平台的rsa算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法，采用SSL标准生成RSA秘钥对；建立基于SSL标准的PEM流，通过RSA密码生成器分别生成公共秘钥对象和私有秘钥对象，将公共秘钥对象和私有秘钥对象输入PEM流后分别输出公钥字符串和私钥字符串；将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥；利用公钥对数据进行加密，生成密文；利用私钥对密文进行解密，获取明文数据；利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文；利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证。本发明有益效果：通过RSA算法实现跨平台使用，便于各个平台之间相互调用和兼容。

Description

基于SSL标准的跨平台的RSA算法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体来说，涉及一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法。
背景技术
RSA算法是一种非对称密码算法，在使用该算法时，首先选择两个素数作为RSA算法的第一私钥元素与第二私钥元素，然后使用这两个私钥元素生成包含公钥和私钥的密钥对；使用密钥对中的公钥对数据进行加密时，只有使用私钥才能对加密后的数据进行解密，同样的，使用密钥对中的私钥对数据进行签名时，只有使用公钥才能对签名后的数据进行认证。
Java、python、JS、android等互不兼容，不能跨平台使用，MD5和SHA1已经不破解，降低其安全性。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法，能够解决了平台系统间无法通用和兼容等问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法，包括以下步骤：
S1：采用SSL标准生成RSA秘钥对；
S2：建立基于SSL标准的PEM流，通过RSA密码生成器分别生成公共秘钥对象和私有秘钥对象，将公共秘钥对象和私有秘钥对象输入PEM流后分别输出公钥字符串和私钥字符串；
S3：将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥；
S4：利用公钥对数据进行加密，生成密文；利用私钥对密文进行解密，获取明文数据；
S5：利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文；
S6：利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证。
进一步地，所述步骤S1中采用SSL标准生成RSA秘钥对具体包括：
S11获取随机数生成器，设置秘钥助记词作为给定的种子补充剂；
S12将密码随机数生成器和秘钥大小作为初始数据，通过RSA密码生成器的initialize方法进行初始化处理；
S13通过RSA密码生成器的generateKeyPair方法生成秘钥对。
进一步地，所述步骤S3中将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥，具体包括：
S31将公钥字符串和私钥字符串分别转化为字节数组；
S32基于字节数组创建缓冲字符输入流，基于缓冲字符输入流建立PEMParser对象；
S33通过PEMParser对象中readObject方法分别获取PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象；
S34基于PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象，通过PEMKeyConverter分别获取公共秘钥对象和私有秘钥对象。
进一步地，所述步骤S4中利用公钥对数据进行加密，生成密文，具体包括：
S41：根据公共秘钥对象通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S42：通过Cipher对象的doFinal方法对待加密数据的字节数组进行加密处理，获取到密文字节数组；
S43：将密文字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式密文。
进一步地，所述步骤S4中利用私钥对密文进行解密，获取明文数据，具体包括：
S041：将base64格式密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的密文；
S042：根据私有秘钥对象和DECRYPT_MODE模式，通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S043：利用Cipher对象的doFinal方法对待解密数据的字节数组进行解密处理，获取明文内容。
进一步地，所述步骤5中利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文，具体包括：
S51：获取私有秘钥对象；
S52：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S53：通过数字签名对象设置私有秘钥对象、进行更新签名和数字签名处理，获取签名后的字节数组信息；
S54：将签名后的字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式签名密文。
进一步地，所述步骤6利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证，具体包括：
S61：将base64格式签名密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的签名密文；
S62：获取公共秘钥对象；
S63：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S64：通过数字签名对象设置公共秘钥对象、进行更新要验证的数据和验证签名处理。
本发明的有益效果：
1、通过RSA算法实现跨平台使用，便于各个平台之间相互调用和兼容；
2、采用SHA256安全算法，使数字签名密文更安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的基于SSL标准的跨平台的RSA算法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法，包括以下步骤：
S1：采用SSL标准生成RSA秘钥对；
S2：建立基于SSL标准的PEM流，通过RSA密码生成器分别生成公共秘钥对象和私有秘钥对象，将公共秘钥对象和私有秘钥对象输入PEM流后分别输出公钥字符串和私钥字符串；
S3：将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥；
S4：利用公钥对数据进行加密，生成密文；利用私钥对密文进行解密，获取明文数据；
S5：利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文；
S6：利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S1中采用SSL标准生成RSA秘钥对具体包括：
S11获取随机数生成器，设置秘钥助记词作为给定的种子补充剂；
S12将密码随机数生成器和秘钥大小作为初始数据，通过RSA密码生成器的initialize方法进行初始化处理；
S13通过RSA密码生成器的generateKeyPair方法生成秘钥对。
具体的，获取基于SHA1PRNG的密码强大的随机数生成器(RNG)，标记为secureRandom；
设置秘钥助记词作为给定的种子补充剂；创建RSA密码生成器类，标记为keyPairGen；
把密码随机数生成器(RNG)(即secureRandom)以及秘钥大小(如模长，指定的位数)作为初始数据，通过RSA密码生成器(即keyPairGen)的initialize方法进行初始化处理；
通过RSA密码生成器(即keyPairGen)的generateKeyPair方法来生成秘钥对；
创建基于SSL标准的PEM流，标记为pemWriter；
通过RSA密码生成器(即keyPairGen)的getPublic方法来生成公共秘钥对象，标记为publicKey；
把公共秘钥对象(即publicKey)写入到PEM流(即pemWriter)中，输出字符串即为公共秘钥，格式如下：
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEAl/ucpIwBw4ztIx4n6LcV
+ObqfxymEsF3FihSgU8Vfm19xXPpC1343TKEMD1eYvh14+ITiVgwkGxU+gHbt06X
c7AnFKMFrjsvdPUeQX526NVIBXXG7XffjjYX375QSUcvbVTon+ROPq8Sv9mh0GAd
i7Dpak5PgDsBbmRWiZzh4yVWTp6Phg+nbu3IAvcGfCtz8QF/AoMCjKXb/GIa3rcS
iLgAmGhG+STK22CmEQP2y6sKgck6qcFekQzdTTZUlXW+eWaDLHT4FGx/aUnh3MPS
sNNuq9E2O3PvWAD31e+XeLADw3sqVY09ggW4P8I8PPKSxAE6cbVbOtNVsIpIJhkv
pwIDAQAB
-----END PUBLIC KEY-----
通过RSA密码生成器(即keyPairGen)的getPrivate方法来生成私有秘钥对象，标记为priKey；
把私有秘钥对象(即priKey)写入到PEM流(即pemWriter)中，输出字符串即为私有秘钥，格式如下：
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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＝＝
-----END RSA PRIVATE KEY-----
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S3中将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥，具体包括：
S31将公钥字符串和私钥字符串分别转化为字节数组；
S32基于字节数组创建缓冲字符输入流，基于缓冲字符输入流建立PEMParser对象；
S33通过PEMParser对象中readObject方法分别获取PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象；
S34基于PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象，通过PEMKeyConverter分别获取公共秘钥对象和私有秘钥对象。
RSA公钥字符串装载公钥，具体的，将公钥字符串转化为字节数组；基于字节数组创建缓冲字符输入流，标记为inputBuffered；基于inputBuffered创建PEMParser对象，标记为pemParser；通过PEMParser对象(即pemParser)中readObject方法获取PublicKeyInfo对象；基于PublicKeyInfo对象，通过PEMKeyConverter中的getPublicKey方法获取公共秘钥对象。
RSA私钥字符串装载私钥，具体的，把步骤一中生成的公钥字符串，转化为byte数组；基于byte数组创建缓冲字符输入流，标记为inputBuffered；基于inputBuffered创建PEMParser对象，标记为pemParser；通过PEMParser对象(即pemParser)中readObject方法获取PEMKeyPair对象；基于PEMKeyPair对象，通过PEMKeyConverter中的getKeyPair方法获取秘钥对象，标记为keyPair；通过秘钥对象(即keyPair)中的getPrivate方法获取私有秘钥对象。
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S4中利用公钥对数据进行加密，生成密文，具体包括：
S41：根据公共秘钥对象通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S42：通过Cipher对象的doFinal方法对待加密数据的字节数组进行加密处理，获取到密文字节数组；
S43：将密文字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式密文。
具体地，获取公共秘钥对象，标记为publicKey；创建基于RSA的Cipher对象，标记为cipher；根据公共秘钥对象(即publicKey)，通过Cipher对象的init方法来初始化处理；通过Cipher对象的doFinal方法对待加密数据的byte数组进行加密处理，获取到密文byte数组；通过encodeBase64String方法把密文byte数组处理为字符串，形成base64格式密文；
例如：对字符串“我是中国”进行加密，得到的base64格式的密文为：
GdC/CSMi6/J8Ssokb81hWJHB17lM4phB87PlRUGZm7Gf0jZGNsvV8Tt5txBTuqiaGNDlnv4/6wd1J3sRwJjM1ptC7Lho7PKsRmFxxD31Rgxm7wCt9m75hlwTr3JHrf7zqm/h5/nQmSEQk/tD/tSTG9Qb36ShDN6nPyu73MS46znp/nEmqjnPFTQgL82yLVIZrj7QcdkUWcuYVagARMzpkxpphKSHwNptsAIvsECjl3l2O05DekoSBVU5rYFloLRnTxoJOHhSb059UZNQBRRqwh1+wK90PtYeZxLcBDAzkJLvyvvU+u7Dfve2igbVXSxkhiozvn2I/jy745u3yuvu/w＝＝
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤S4中利用私钥对密文进行解密，获取明文数据，具体包括：
S041：将base64格式密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的密文；
S042：根据私有秘钥对象和DECRYPT_MODE模式，通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S043：利用Cipher对象的doFinal方法对待解密数据的字节数组进行解密处理，获取明文内容。
具体地，通过decodeBase64方法，把base64格式密文转化为byte数组格式的密文；获取私有秘钥对象，标记为priKey；创建基于RSA的Cipher对象，标记为cipher；根据私有秘钥对象(即priKey)和DECRYPT_MODE模式，通过Cipher对象的init方法来初始化处理；通过Cipher对象的doFinal方法对待解密数据的byte数组(步骤1)进行解密处理，获取明文内容。
例如：对base64格式的密文，如下：
GdC/CSMi6/J8Ssokb81hWJHB17lM4phB87PlRUGZm7Gf0jZGNsvV8Tt5txBTuqiaGNDlnv4/6wd1J3sRwJjM1ptC7Lho7PKsRmFxxD31Rgxm7wCt9m75hlwTr3JHrf7zqm/h5/nQmSEQk/tD/tSTG9Qb36ShDN6nPyu73MS46znp/nEmqjnPFTQgL82yLVIZrj7QcdkUWcuYVagARMzpkxpphKSHwNptsAIvsECjl3l2O05DekoSBVU5rYFloLRnTxoJOHhSb059UZNQBRRqwh1+wK90PtYeZxLcBDAzkJLvyvvU+u7Dfve2igbVXSxkhiozvn2I/jy745u3yuvu/w＝＝
进行解密，就会获取“我是中国”明文内容
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤5中利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文，具体包括：
S51：获取私有秘钥对象；
S52：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S53：通过数字签名对象设置私有秘钥对象、进行更新签名和数字签名处理，获取签名后的字节数组信息；
S54：将签名后的字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式签名密文。
具体地，获取私有秘钥对象，标记为priKey；基于SHA256withRSA获取数字签名对象，标记为signature；通过数字签名对象(即signature)中的initSign方法，设置私有秘钥对象(即priKey)；通过数字签名对象(即signature)中的update方法，使用待签名的信息内容字节数组进行更新要签名；通过数字签名对象(即signature)中的sign方法，进行数字签名处理，获取签名后的byte数组信息；通过encodeBase64String方法把签名后byte数组处理为字符串，形成base64格式签名密文。
例如：对"我是中国&签名1"进行数字签名，得到的base64格式的签名密文如下：
eJiE+FAppZoKif6XNbKEd77jXbWBPJk/ssh6D8ViRLqvf1dWtGXSNVUqQ7IQPuJU9TidvCAOKkSach2MKu6kfZwxsHiUQ+/NEZ3X87YU6Xg2o6W9N7LrBPd/mIhrYe9Cf1TsS/+NECYUffLNgFF78I7gI6YxrCUmacl4vN25gTIprqOGrs6Bv9gWMRgAl61qWcGJele9V03HRFpDvXYrGtFk/0SsFdxFQYIHmLk5cRGZoM5UMXPgcPhX7agy2JTsv3xBKHDsu5tuR+tho4roLMxRRcKLfuBp21Sc7GNEEi+OEchpZwQ3Td/JOQO9hsfEd9EBHvtFHLRStocc1433Ng＝＝
在本发明的一个具体实施例中，所述步骤6利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证，具体包括：
S61：将base64格式签名密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的签名密文；
S62：获取公共秘钥对象；
S63：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S64：通过数字签名对象设置公共秘钥对象、进行更新要验证的数据和验证签名处理。
具体地，通过decodeBase64方法，把base64格式签名密文转化为byte数组格式的签名密文；获取公共秘钥对象，标记为publicKey；基于SHA256withRSA获取数字签名对象，标记为signature；通过数字签名对象(即signature)中的initVerify方法，设置公共秘钥对象(即publicKey)；通过数字签名对象(即signature)中的update方法，使用待验证签名的信息内容字节数组进行更新要验证的数据；通过数字签名对象(即signature)中的verify方法，进行验证签名处理，如果一致就返回真true，否则就返回假false。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过RSA算法实现跨平台使用，便于各个平台之间相互调用和兼容；采用SHA256安全算法，使数字签名密文更安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于SSL标准的跨平台的RSA算法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用SSL标准生成RSA秘钥对；
S2：建立基于SSL标准的PEM流，通过RSA密码生成器分别生成公共秘钥对象和私有秘钥对象，将公共秘钥对象和私有秘钥对象输入PEM流后分别输出公钥字符串和私钥字符串；
S3：将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥；
S4：利用公钥对数据进行加密，生成密文；利用私钥对密文进行解密，获取明文数据；
S5：利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文；
S6：利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证；
所述步骤S1中采用SSL标准生成RSA秘钥对具体包括，S11 获取随机数生成器，设置秘钥助记词作为给定的种子补充剂；
S6利用公钥对明文数据及签名密文分别进行验证，具体包括：
S61：将base64格式签名密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的签名密文；
S62：获取公共秘钥对象；
S63：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S64：通过数字签名对象设置公共秘钥对象、进行更新要验证的数据和验证签名处理；
S12将密码随机数生成器和秘钥大小作为初始数据，通过RSA密码生成器的initialize方法进行初始化处理；
S13通过RSA密码生成器的generateKeyPair方法生成秘钥对；
所述步骤S3中将公钥字符串和私钥字符串分别装载公钥和私钥，具体包括，S31 将公钥字符串和私钥字符串分别转化为字节数组；
S32 基于字节数组创建缓冲字符输入流，基于缓冲字符输入流建立PEMParser对象；
S33 通过PEMParser对象中readObject方法分别获取PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象；
S34 基于PublicKeyInfo对象和PEMKeyPair对象，通过PEMKeyConverter分别获取公共秘钥对象和私有秘钥对象；
所述步骤S4中利用公钥对数据进行加密，生成密文，具体包括，S41：根据公共秘钥对象通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S42：通过Cipher对象的doFinal方法对待加密数据的字节数组进行加密处理，获取到密文字节数组；
S43：将密文字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式密文。
2.根据权利要求1所述的基于SSL标准的跨平台的RSA算法，其特征在于，所述步骤S4中利用私钥对密文进行解密，获取明文数据，具体包括：
S041：将base64格式密文通过decodeBase64方法转化为字节数组格式的密文；
S042：根据私有秘钥对象和DECRYPT_MODE模式，通过Cipher对象的init方法来初始化处理；
S043：利用Cipher对象的doFinal方法对待解密数据的字节数组进行解密处理，获取明文内容。
3.根据权利要求1所述的基于SSL标准的跨平台的RSA算法，其特征在于，所述步骤S5中利用私钥对明文数据进行签名，生成签名密文，具体包括：
S51：获取私有秘钥对象；
S52：基于SHA256withRSA获取数字签名对象；
S53：通过数字签名对象设置私有秘钥对象、进行更新签名和数字签名处理，获取签名后的字节数组信息；
S54：将签名后的字节数组通过encodeBase64String方法处理为字符串，形成base64格式签名密文。
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