C# Java间进行RSA加密解密交互

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java RSA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，java RSA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 plain copy
 
  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.        public Dictionary<string, string> createKeyPair()  
  6.        {  
  7.            Dictionary<string, string> keyPair = new Dictionary<string, string>();  
  8.            RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(1024);  
  9.            keyPair.Add("PUBLIC", provider.ToXmlString(false));  
  10.            keyPair.Add("PRIVATE", provider.ToXmlString(true));  
  11.            return keyPair;  
  12.        }  

如此处生成的公钥为

[html] view plain copy
 
  1. <RSAKeyValue>  
  2.     <Modulus>t+56m5jXXonAJAKC7mgkhAZX5gWJTZojbSloLpLBGEWiebFaM+aUUKALfRx83/HaUV79ZiR3zuLJOLBdALx1cmcPk/b9fdNblLmzqi4cfSnfmMLWh05xf+ZS1pKHSKQtui3dfuu+3XH6Ak+S38dpIZUj/hihQQuKysN6GJ9h+c8=  
  3.     </Modulus>  
  4.     <Exponent>AQAB</Exponent>  
  5. </RSAKeyValue>  

在客户端(Java)对C#提供的公钥提取Modulus和Exponent

[java] view plain copy
 
  1. /** 
  2.      * 返回包含模数modulus和指数exponent的haspMap 
  3.      * @return 
  4.      * @throws MalformedURLException 
  5.      * @throws DocumentException 
  6.      */  
  7.     public static HashMap<String,String> rsaParameters(String xmlPublicKey) throws MalformedURLException, DocumentException{  
  8.         HashMap<String ,String> map = new HashMap<String, String>();   
  9.         Document doc = DocumentHelper.parseText(xmlPublicKey);  
  10.         String mudulus = (String) doc.getRootElement().element("Modulus").getData();  
  11.         String exponent = (String) doc.getRootElement().element("Exponent").getData();  
  12.         map.put("mudulus", mudulus);  
  13.         map.put("exponent", exponent);  
  14.         return map;  
  15.     }  

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。

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  1. public static byte[] decodeBase64(String input) throws Exception{    
  2.         Class clazz=Class.forName("com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64");    
  3.         Method mainMethod= clazz.getMethod("decode", String.class);    
  4.         mainMethod.setAccessible(true);    
  5.          Object retObj=mainMethod.invoke(null, input);    
  6.          return (byte[])retObj;    
  7.     }  
  8.       
  9.     /** 
  10.      * 返回RSA公钥 
  11.      * @param modules 
  12.      * @param exponent 
  13.      * @return 
  14.      */  
  15.     public static PublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent){  
  16.         try {   
  17.             byte[] m = decodeBase64(modulus);  
  18.             byte[] e = decodeBase64(exponent);  
  19.             BigInteger b1 = new BigInteger(1,m);    
  20.             BigInteger b2 = new BigInteger(1,e);    
  21.             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");    
  22.             RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);    
  23.             return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);    
  24.         } catch (Exception e) {    
  25.             e.printStackTrace();    
  26.             return null;    
  27.         }     
  28.     }  

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

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  1. public static String encrypt(byte[] source, PublicKey publicKey) throws Exception   {  
  2.         String encryptData ="";  
  3.         try {  
  4.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");  
  5.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);  
  6.             int length = source.length;  
  7.             int offset = 0;  
  8.             byte[] cache;  
  9.             ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();  
  10.             int i = 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.             return encodeBase64(outStream.toByteArray());  
  22.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
  23.             e.printStackTrace();  
  24.         } catch (NoSuchPaddingException e) {  
  25.             e.printStackTrace();  
  26.         } catch (InvalidKeyException e) {  
  27.             e.printStackTrace();  
  28.         } catch (IllegalBlockSizeException e) {  
  29.             e.printStackTrace();  
  30.         } catch (BadPaddingException e) {  
  31.             e.printStackTrace();  
  32.         }  
  33.         return encryptData;       
  34.     }  

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 plain copy
 
  1. /// <summary>  
  2.         /// RSA解密  
  3.         /// </summary>  
  4.         /// <param name="encryptData">经过Base64编码的密文</param>  
  5.         /// <param name="privateKey">私钥</param>  
  6.         /// <returns>RSA解密后的数据</returns>  
  7.         public static string decrypt(string encryptData, string privateKey)  
  8.         {  
  9.             string decryptData = "";  
  10.             try  
  11.             {  
  12.                 RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();  
  13.                 provider.FromXmlString(privateKey);  
  14.                 byte[] bEncrypt = Convert.FromBase64String(encryptData);                  
  15.                 int length = bEncrypt.Length;  
  16.                 int offset = 0;  
  17.                 string cache ;  
  18.                 int i = 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(Exception e)  
  35.             {  
  36.                 throw e;  
  37.             }  
  38.             return decryptData;  
  39.         }  
  40.   
  41.         /// <summary>  
  42.         /// 截取字节数组部分字节  
  43.         /// </summary>  
  44.         /// <param name="input"></param>  
  45.         /// <param name="offset">起始偏移位</param>  
  46.         /// <param name="length">截取长度</param>  
  47.         /// <returns></returns>  
  48.         private static byte[] getSplit(byte[] input, int offset, int length)  
  49.         {   
  50.             byte[] output = new byte[length];  
  51.             for (int i = offset; i < offset + length; i++)  
  52.             {  
  53.                 output[i - offset] = input[i];  
  54.             }  
  55.             return output;  
  56.         }  

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）

 

posted @ 2018-03-19 21:27  星火卓越  阅读(1118)  评论(0)  编辑  收藏  举报