Java中的加密和DSA數位簽章

Java中的加密和DSA數位簽章

 Bromon

 一、單向加密(MD5和SHA-1)

 單向加密通常用於訊息摘要，具體演算法可以閱讀java.security.*的原始碼獲得。經過封裝之後可以使用簡單的靜態方法來實現，Look：

 package org.bromon;
 public class MD5Encoder
 {
 public static void main(String args[])
 {
  String info=args[0];
  try
  {
   //選擇MD5密碼編譯演算法
   java.security.MessageDigest alg=
 java.security.MessageDigest.getInstance("MD5");

   //選擇SHA-1密碼編譯演算法
   //java.security.MessageDigest alg=
 java.security.MessageDigest.getInstance("SHA-1");

   alg.update(info.getBytes());
   byte[] digesta=alg.digest();
   String result="";
   for(int i=0;i<digesta.length;i++)
   {
    int m=digesta[i];
    if(m<0)
    {
     m+=256;//如果是負數就模數
    }

    result=result+Integer.toString(m,16).toUpperCase()+"";//轉換為大寫字元
   }
   System.out.println(result);
  }catch(Exception e)
  {
   System.out.println(e);
  }
 }
 }
  

 編譯：javac –d . MD5Encoder.java
 運行：java org.bromon.MD5Encoder someData

 DES作為單鑰加密的代表，目前好象仍然處於五角大樓出口限制的列表中！？

 二、非對稱式加密DSA數位簽章

 通過使用金鑰組來實現。根據非對稱式加密的原理，分發公開金鑰並用其加密，私密金鑰保密，用於解密。而DSA的數位簽章則是利用私密金鑰加密，公開金鑰解密，用以保證不可否認性和完整性。以DSA數位簽章為例：

 首先需要產生一對密鑰：

 package org.bromon;
 import java.io.*;
 import java.security.*;

 public class DSAGenerateKeyPair
 {
 public static void main(String args[])
 {
  try
  {
   java.security.KeyPairGenerator keygen=
 java.security.KeyPairGenerator.getInstance("DSA");

   SecureRandom sr=new SecureRandom();
   sr.setSeed("123".getBytes());//金鑰種子
   keygen.initialize(512,sr);
   
   KeyPair keys=keygen.generateKeyPair();
   PublicKey pubkey=keys.getPublic();
   PrivateKey prikey=keys.getPrivate();

   //將產生的金鑰組序列化到檔案
   ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("prikey.dat"));
   out.writeObject(prikey);
   out.close();
   
   out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("pubkey.dat"));
   out.writeObject(pubkey);
   out.close();
  }catch(Exception e)
  {
   System.out.println(e);
  }
  
 }
 }

 運行之後會在目前的目錄產生兩個.dat檔案。

 然後可以使用私密金鑰對資料簽名：

 package org.bromon;
 import java.io.*;
 import java.security.*;

 public class DSASigner
 {
 public static void main(String args[])
 {
  String s="需要加密的內容";
  try
  {
   //匯入私密金鑰
   ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream("prikey.dat"));
   PrivateKey prikey=(PrivateKey)in.readObject();
   in.close();
   
   //對資料簽名
   Signature signature=Signature.getInstance("DSA");
   signature.initSign(prikey);
   signature.update(s.getBytes());
   byte[] signed=signature.sign();
   
   //將簽名後的資料寫入檔案
   ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("info.dat"));
   out.writeObject(s);
   out.writeObject(signed);
   out.close();
  }catch(Exception e)
  {
   System.out.println(e);
  }
  
 }

 }

 運行之後在當前路徑產生一個加密後的檔案，將此檔案和公開金鑰一起分發給接收者。

 下面是使用公開金鑰驗證簽名是否正常：

 package org.bromon;
 import java.security.*;
 import java.io.*;

 public class DSAChecker
 {
 public static void main(String args[])
 {
  try
  {
   //匯入公開金鑰
   ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream("pubkey.dat"));
   PublicKey pubkey=(PublicKey)in.readObject();
   in.close();
   
   //匯入需要讀取的檔案
   in=new ObjectInputStream(new FileInputStream("info.dat"));
   String s=(String)in.readObject();
   byte[] signed=(byte[])in.readObject();
   in.close();
   
   //驗證金鑰組
   Signature signCheck=Signature.getInstance("DSA");
   signCheck.initVerify(pubkey);
   signCheck.update(s.getBytes());
   if(signCheck.verify(signed))
   {
    System.out.println(s);
   }else{
    System.out.println("無閱讀許可權");
   }
  }catch(Exception e)
  {
   System.out.println(e);
  }
  
 }

 }

 運行之後如果密鑰匹配無誤，會顯示加密的內容。如果公開金鑰格式被破壞，會拋出異常。

 Java有非常龐大的加密架構，各種加密和簽名種類極多，OReilly - Java Cryptography中有詳細介紹。不過一些包在中國無法得到。