Java中的RSA加密
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1.簡介
RSA，或者換句話說， Rivest–Shamir–Adleman是一種非對稱密碼算法。它具有兩個密鑰，與諸如DES或AES之類的對稱算法不同。我們可以與任何人共享的公共密鑰用於加密數據。還有一個我們只為自己保留的私有數據，用於解密數據
在本教程中，我們將學習如何在Java中生成，存儲和使用RSA密鑰。
2.生成RSA密鑰對
在開始實際的加密之前，我們需要生成我們的RSA密鑰對。 java.security包中KeyPairGenerator輕鬆地做到這一點：
KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
generator.initialize(2048);
KeyPair pair = generator.generateKeyPair();生成的密鑰的大小為2048位。
接下來，我們可以提取私鑰和公鑰：
PrivateKey privateKey = pair.getPrivate();
PublicKey publicKey = pair.getPublic();我們將使用公共密鑰對數據進行加密，並使用私有密鑰對數據進行解密。
3.在文件中存儲密鑰
將密鑰對存儲在內存中並非總是一個好的選擇。通常，按鍵會長時間保持不變。在這種情況下，將它們存儲在文件中更為方便。
要將密鑰保存在文件中，我們可以使用getEncoded方法，該方法以其主要編碼格式返回密鑰內容：
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("public.key")) {
fos.write(publicKey.getEncoded());
}要從文件中讀取密鑰，我們首先需要將內容加載為字節數組：
File publicKeyFile = new File("public.key");
byte[] publicKeyBytes = Files.readAllBytes(publicKeyFile.toPath());然後使用KeyFactory重新創建實際實例：
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
EncodedKeySpec publicKeySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
keyFactory.generatePublic(publicKeySpec);密鑰字節內容需要用EncodedKeySpec類包裝。在這裡，我們使用X509EncodedKeySpec,它表示用於保存文件的Key::getEncoded方法的默認算法。
在此示例中，我們保存並僅讀取公共密鑰文件。可以使用相同的步驟來處理私鑰。
請記住，使用私鑰將文件保持盡可能安全，並限制訪問。未經授權的訪問可能會帶來安全問題。
4.使用字符串
現在，讓我們看一下如何加密和解密簡單字符串。首先，我們需要一些數據才能使用：
String secretMessage = "Baeldung secret message";其次，我們需要Cipher對象，以使用之前生成的公鑰進行加密：
Cipher encryptCipher = Cipher.getInstance("RSA");
encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);準備好之後，我們可以調用doFinal方法來加密消息。請注意，它僅接受字節數組參數，因此我們需要在轉換字符串之前：
byte[] secretMessageBytes = secretMessage.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);)
byte[] encryptedMessageBytes = encryptCipher.doFinal(secretMessageBytes);現在，我們的消息已成功編碼。如果我們要將其存儲在數據庫中或通過REST API發送，則使用Base64 Alphabet對其進行編碼會更方便：
String encodedMessage = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedMessageBytes);這樣，該消息將更具可讀性並且更易於使用。
現在，讓我們看看如何將消息解密為原始形式。為此，我們需要另一個Cipher實例。這次，我們將使用解密模式和私鑰對其進行初始化：
Cipher decryptCipher = Cipher.getInstance("RSA");
decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);doFinal方法像以前一樣調用密碼：
byte[] decryptedMessageBytes = decryptCipher.doFinal(encryptedMessageBytes);
String decryptedMessage = new String(decryptedMessageBytes, StandardCharsets.UTF_8);最後，讓我們驗證加密解密過程是否正確進行：
assertEquals(secretMessage, decryptedMessage);5.處理文件
也可以加密整個文件。例如，讓我們創建一個包含一些文本內容的臨時文件：
Path tempFile = Files.createTempFile("temp", "txt");
Files.writeString(tempFile, "some secret message");在開始加密之前，我們需要將其內容轉換為字節數組：
byte[] fileBytes = Files.readAllBytes(tempFile);現在，我們可以使用加密密碼：
Cipher encryptCipher = Cipher.getInstance("RSA");
encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedFileBytes = encryptCipher.doFinal(fileBytes);最後，我們可以用新的加密內容覆蓋它：
try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(tempFile.toFile())) {
stream.write(encryptedFileBytes);
}解密過程看起來非常相似。唯一的區別是在解密模式下使用私鑰初始化的密碼：
byte[] encryptedFileBytes = Files.readAllBytes(tempFile);
Cipher decryptCipher = Cipher.getInstance("RSA");
decryptCipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedFileBytes = decryptCipher.doFinal(encryptedFileBytes);
try (FileOutputStream stream = new FileOutputStream(tempFile.toFile())) {
stream.write(decryptedFileBytes);
}作為最後一步，我們可以驗證文件內容是否與原始值匹配：
String fileContent = Files.readString(tempFile);
Assertions.assertEquals("some secret message", fileContent);6.總結
在本文中，我們學習瞭如何在Java中創建RSA密鑰以及如何使用它們來加密和解密消息和文件。