JAVA加密算法（5）- 數字簽名算法（RSA、DSA）

RichardXG 發布于2019-08-14 14:59 / 2163人閱讀

摘要：數字簽名流程生成簽名對源文件的數字摘要，使用私鑰加密，生成加密數字摘要驗證簽名對加密數字摘要通過公鑰進行解密，生成數字摘要，比較數字摘要與數字摘要，結果相同則簽名驗證通過。

數字簽名流程

（1）生成簽名：對源文件的「數字摘要」，使用私鑰加密，生成「加密數字摘要」；

（2）驗證簽名：對「加密數字摘要」通過公鑰進行解密，生成「數字摘要2」，比較「數字摘要」與「數字摘要2」，結果相同則簽名驗證通過。

概念：帶有「公鑰」和「私鑰」的「消息摘要」算法，是「非對稱加密算法」和「消息摘要」算法的結合體

私鑰簽名，公鑰驗證

常用簽名算法

RSASignature

DSASignature

ECDSASignature（需Bouncy Castle）

數字簽名作用

驗證數據完整性

認證數據來源

抗否認

場景

如Android App開發者簽名

RSASignature示例

import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

public class RSASignatureUtil {

    public static final String KEY_ALGORITHM = "RSA";//密鑰算法
    public static final String SIGN_ALGORITHM = "MD5withRSA";//簽名算法：MD2withRSA,SHA1WithRSA,SHA256withRSA,SHA384withRSA,SHA512withRSA

    /**
     * 初始化RSA公鑰私鑰
     */
    public static KeyPair initKey() throws Exception{
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        keyPairGenerator.initialize(1024);
        return keyPairGenerator.generateKeyPair();
    }

    /**
     * 簽名（原數據，私鑰 2要素）
     */
    public static byte[] sign(byte[] data, PrivateKey privateKey) throws Exception{
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey.getEncoded());
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);

        Signature signature = Signature.getInstance(SIGN_ALGORITHM);
        signature.initSign(priKey);
        signature.update(data);//設置要計算的數據
        return signature.sign();
    }

    /**
     * 校驗簽名（元數據，公鑰，簽名 三要素）
     */
    public static boolean valid(byte[] data, byte[] publicKey, byte[] sign) throws Exception{
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKey);
        PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);

        Signature signature = Signature.getInstance(SIGN_ALGORITHM);
        signature.initVerify(pubKey);
        signature.update(data);
        return signature.verify(sign);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String data = "123456";
        KeyPair keyPair = initKey();
        byte[] sign = sign(data.getBytes(),keyPair.getPrivate());
        boolean isValid = valid(data.getBytes(),keyPair.getPublic().getEncoded(),sign);
        System.out.println(isValid);
    }

}

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