C# Java间进行RSA加密解密交互 .

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匿名网站用户   2020-12-21 09:33   141   0

这里，讲一下RSA算法加解密在C#和Java之间交互的问题，这两天纠结了很久，也看了很多其他人写的文章，颇受裨益，但没能解决我的实际问题，终于，还是被我捣鼓出来了。

首先，介绍一下写这代码的目的：完成webService验证问题，服务器端采用C#开发，客户端采用Java开发。服务器端给客户端提供公钥，已进行数据加密，客户端加密后提数据提交给服务器，服务器用私钥对数据解密，进行验证。

这里遇到的主要问题是C#RSACryptoServiceProvider类产生的公钥、私钥都是xml字符串数据，而javaRSA算法要求的Modulus、Exponent都是BigInteger类型，两者间的转换才是问题所在。

关于Java和C#各自独立的进行RSA加密解密，大家可以看整两篇文章，javaRSA加密解密实现（）和C#中RSA加密解密和签名与验证的实现。

接下来讲一下实现步骤：

首先由C#RSACryptoServiceProvider类生成公钥、私钥

[csharp] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. ///<summary>
  2. ///生成公钥、私钥
  3. ///</summary>
  4. ///<returns>公钥、私钥，公钥键"PUBLIC",私钥键"PRIVATE"</returns>
  5. publicDictionary<string,string>createKeyPair()
  6. {
  7. Dictionary<string,string>keyPair=newDictionary<string,string>();
  8. RSACryptoServiceProviderprovider=newRSACryptoServiceProvider(1024);
  9. keyPair.Add("PUBLIC",provider.ToXmlString(false));
  10. keyPair.Add("PRIVATE",provider.ToXmlString(true));
  11. returnkeyPair;
  12. }
 /// <summary>
        /// 生成公钥、私钥
        /// </summary>
        /// <returns>公钥、私钥，公钥键"PUBLIC",私钥键"PRIVATE"</returns>
        public Dictionary<string, string> createKeyPair()
        {
            Dictionary<string, string> keyPair = new Dictionary<string, string>();
            RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(1024);
            keyPair.Add("PUBLIC", provider.ToXmlString(false));
            keyPair.Add("PRIVATE", provider.ToXmlString(true));
            return keyPair;
        }

如此处生成的公钥为

[html] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. <RSAKeyValue>
  2. <Modulus>t+56m5jXXonAJAKC7mgkhAZX5gWJTZojbSloLpLBGEWiebFaM+aUUKALfRx83/HaUV79ZiR3zuLJOLBdALx1cmcPk/b9fdNblLmzqi4cfSnfmMLWh05xf+ZS1pKHSKQtui3dfuu+3XH6Ak+S38dpIZUj/hihQQuKysN6GJ9h+c8=
  3. </Modulus>
  4. <Exponent>AQAB</Exponent>
  5. </RSAKeyValue>
<RSAKeyValue>
 <Modulus>t+56m5jXXonAJAKC7mgkhAZX5gWJTZojbSloLpLBGEWiebFaM+aUUKALfRx83/HaUV79ZiR3zuLJOLBdALx1cmcPk/b9fdNblLmzqi4cfSnfmMLWh05xf+ZS1pKHSKQtui3dfuu+3XH6Ak+S38dpIZUj/hihQQuKysN6GJ9h+c8=
 </Modulus>
 <Exponent>AQAB</Exponent>
</RSAKeyValue>
在客户端(Java)对C#提供的公钥提取Modulus和Exponent
[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. /**
  2. *返回包含模数modulus和指数exponent的haspMap
  3. *@return
  4. *@throwsMalformedURLException
  5. *@throwsDocumentException
  6. */
  7. publicstaticHashMap<String,String>rsaParameters(StringxmlPublicKey)throwsMalformedURLException,DocumentException{
  8. HashMap<String,String>map=newHashMap<String,String>();
  9. Documentdoc=DocumentHelper.parseText(xmlPublicKey);
  10. Stringmudulus=(String)doc.getRootElement().element("Modulus").getData();
  11. Stringexponent=(String)doc.getRootElement().element("Exponent").getData();
  12. map.put("mudulus",mudulus);
  13. map.put("exponent",exponent);
  14. returnmap;
  15. }
/**
  * 返回包含模数modulus和指数exponent的haspMap
  * @return
  * @throws MalformedURLException
  * @throws DocumentException
  */
 public static HashMap<String,String> rsaParameters(String xmlPublicKey) throws MalformedURLException, DocumentException{
     HashMap<String ,String> map = new HashMap<String, String>(); 
  Document doc = DocumentHelper.parseText(xmlPublicKey);
  String mudulus = (String) doc.getRootElement().element("Modulus").getData();
  String exponent = (String) doc.getRootElement().element("Exponent").getData();
  map.put("mudulus", mudulus);
  map.put("exponent", exponent);
  return map;
 }

用Modulus和Exponent产生公钥RSAPublicKey（java）

这里有个关键步骤先对Mudolus和Exponent进行Base64解码，这个是由于C#生成的密钥对，其参数已经过Base64编码成String类型，而java RSA参数是未经base64编码的byte[]类型。

至于Base64编码、解码方法，参考这篇文章，java 编码和解码，想详细。

[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. publicstaticbyte[]decodeBase64(Stringinput)throwsException{
  2. Classclazz=Class.forName("com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64");
  3. MethodmainMethod=clazz.getMethod("decode",String.class);
  4. mainMethod.setAccessible(true);
  5. ObjectretObj=mainMethod.invoke(null,input);
  6. return(byte[])retObj;
  7. }
  9. /**
  10. *返回RSA公钥
  11. *@parammodules
  12. *@paramexponent
  13. *@return
  14. */
  15. publicstaticPublicKeygetPublicKey(Stringmodulus,Stringexponent){
  16. try{
  17. byte[]m=decodeBase64(modulus);
  18. byte[]e=decodeBase64(exponent);
  19. BigIntegerb1=newBigInteger(1,m);
  20. BigIntegerb2=newBigInteger(1,e);
  21. KeyFactorykeyFactory=KeyFactory.getInstance("RSA");
  22. RSAPublicKeySpeckeySpec=newRSAPublicKeySpec(b1,b2);
  23. return(RSAPublicKey)keyFactory.generatePublic(keySpec);
  24. }catch(Exceptione){
  25. e.printStackTrace();
  26. returnnull;
  27. }
  28. }
public static byte[] decodeBase64(String input) throws Exception{  
        Class clazz=Class.forName("com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64");  
        Method mainMethod= clazz.getMethod("decode", String.class);  
        mainMethod.setAccessible(true);  
         Object retObj=mainMethod.invoke(null, input);  
         return (byte[])retObj;  
    }
 
 /**
  * 返回RSA公钥
  * @param modules
  * @param exponent
  * @return
  */
 public static PublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent){
  try { 
   byte[] m = decodeBase64(modulus);
   byte[] e = decodeBase64(exponent);
            BigInteger b1 = new BigInteger(1,m);  
            BigInteger b2 = new BigInteger(1,e);  
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");  
            RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);  
            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
            return null;  
        } 
 }

获得公钥后就可以进行RSA加密处理了，这里还有一点需要提的是，RSA加密解密都有最大长度限制，加密最大长度为117字节，解密最大长度是128字节，此外，此处加密得到的数据是经过Base64编码处理的

[java] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. publicstaticStringencrypt(byte[]source,PublicKeypublicKey)throwsException{
  2. StringencryptData="";
  3. try{
  4. Ciphercipher=Cipher.getInstance("RSA");
  5. cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,publicKey);
  6. intlength=source.length;
  7. intoffset=0;
  8. byte[]cache;
  9. ByteArrayOutputStreamoutStream=newByteArrayOutputStream();
  10. inti=0;
  11. while(length-offset>0){
  12. if(length-offset>MAXENCRYPTSIZE){
  13. cache=cipher.doFinal(source,offset,MAXENCRYPTSIZE);
  14. }else{
  15. cache=cipher.doFinal(source,offset,length-offset);
  16. }
  17. outStream.write(cache,0,cache.length);
  18. i++;
  19. offset=i*MAXENCRYPTSIZE;
  20. }
  21. returnencodeBase64(outStream.toByteArray());
  22. }catch(NoSuchAlgorithmExceptione){
  23. e.printStackTrace();
  24. }catch(NoSuchPaddingExceptione){
  25. e.printStackTrace();
  26. }catch(InvalidKeyExceptione){
  27. e.printStackTrace();
  28. }catch(IllegalBlockSizeExceptione){
  29. e.printStackTrace();
  30. }catch(BadPaddingExceptione){
  31. e.printStackTrace();
  32. }
  33. returnencryptData;
  34. }
public static String encrypt(byte[] source, PublicKey publicKey) throws Exception {
  String encryptData ="";
  try {
   Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
   cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
   int length = source.length;
   int offset = 0;
   byte[] cache;
   ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();
   int i = 0;
   while(length - offset > 0){
    if(length - offset > MAXENCRYPTSIZE){
     cache = cipher.doFinal(source, offset, MAXENCRYPTSIZE);
    }else{
     cache = cipher.doFinal(source, offset, length - offset);
    }
    outStream.write(cache, 0, cache.length);
    i++;
    offset = i * MAXENCRYPTSIZE;
   }
   return encodeBase64(outStream.toByteArray());
  } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (NoSuchPaddingException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (InvalidKeyException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (IllegalBlockSizeException e) {
   e.printStackTrace();
  } catch (BadPaddingException e) {
   e.printStackTrace();
  }
  return encryptData;  
 }

加密后的数据提交给C#服务器端进行解密，当然，这里也要注意最大长度限制问题

[csharp] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. ///<summary>
  2. ///RSA解密
  3. ///</summary>
  4. ///<paramname="encryptData">经过Base64编码的密文</param>
  5. ///<paramname="privateKey">私钥</param>
  6. ///<returns>RSA解密后的数据</returns>
  7. publicstaticstringdecrypt(stringencryptData,stringprivateKey)
  8. {
  9. stringdecryptData="";
  10. try
  11. {
  12. RSACryptoServiceProviderprovider=newRSACryptoServiceProvider();
  13. provider.FromXmlString(privateKey);
  14. byte[]bEncrypt=Convert.FromBase64String(encryptData);
  15. intlength=bEncrypt.Length;
  16. intoffset=0;
  17. stringcache;
  18. inti=0;
  19. while(length-offset>0)
  20. {
  21. if(length-offset>MAXDECRYPTSIZE)
  22. {
  23. cache=Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt,offset,MAXDECRYPTSIZE),false));
  24. }
  25. else
  26. {
  27. cache=Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt,offset,length-offset),false));
  28. }
  29. decryptData+=cache;
  30. i++;
  31. offset=i*MAXDECRYPTSIZE;
  32. }
  33. }
  34. catch(Exceptione)
  35. {
  36. throwe;
  37. }
  38. returndecryptData;
  39. }
  41. ///<summary>
  42. ///截取字节数组部分字节
  43. ///</summary>
  44. ///<paramname="input"></param>
  45. ///<paramname="offset">起始偏移位</param>
  46. ///<paramname="length">截取长度</param>
  47. ///<returns></returns>
  48. privatestaticbyte[]getSplit(byte[]input,intoffset,intlength)
  49. {
  50. byte[]output=newbyte[length];
  51. for(inti=offset;i<offset+length;i++)
  52. {
  53. output[i-offset]=input[i];
  54. }
  55. returnoutput;
  56. }
/// <summary>
        /// RSA解密
        /// </summary>
        /// <param name="encryptData">经过Base64编码的密文</param>
        /// <param name="privateKey">私钥</param>
        /// <returns>RSA解密后的数据</returns>
        public static string decrypt(string encryptData, string privateKey)
        {
            string decryptData = "";
            try
            {
                RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
                provider.FromXmlString(privateKey);
                byte[] bEncrypt = Convert.FromBase64String(encryptData);                
                int length = bEncrypt.Length;
                int offset = 0;
                string cache ;
                int i = 0;
                while (length - offset > 0)
                {
                    if (length - offset > MAXDECRYPTSIZE)
                    {
                        cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, MAXDECRYPTSIZE), false));
                    }
                    else
                    {
                        cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, length - offset), false));
                    }
                    decryptData += cache;
                    i++;
                    offset = i*MAXDECRYPTSIZE;
                }
            }
            catch(Exception e)
            {
                throw e;
            }
            return decryptData;
        }

        /// <summary>
        /// 截取字节数组部分字节
        /// </summary>
        /// <param name="input"></param>
        /// <param name="offset">起始偏移位</param>
        /// <param name="length">截取长度</param>
        /// <returns></returns>
        private static byte[] getSplit(byte[] input, int offset, int length)
        { 
            byte[] output = new byte[length];
            for (int i = offset; i < offset + length; i++)
            {
                output[i - offset] = input[i];
            }
            return output;
        }
这样，就顺利完成了。

经过测试，这样做的确得到了正确的结果。

若是有什么地方有问题，还望大家指正！

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C# Java间进行RSA加密解密交互（二）

C# Java间进行RSA加密解密交互（三）

转自：http://blog.csdn.net/dslinmy/article/details/37362661

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