按：下面的文字涉及早已在工程中廣泛采用的混合加密方式，對(duì)此熟知者就不用往下看了，以免浪費(fèi)時(shí)間。
我們知道，現(xiàn)代加密方式有兩大類(lèi)：一類(lèi)是對(duì)稱(chēng)加密方式，其優(yōu)點(diǎn)是加密速度快，缺點(diǎn)是密鑰不便于傳遞，其中典型代表是
AES；一類(lèi)是非對(duì)稱(chēng)加密方式，優(yōu)點(diǎn)是交換鑰匙方便，缺點(diǎn)是加密時(shí)間長(zhǎng)，代表是
RSA。在實(shí)際應(yīng)用，我們可以取其所長(zhǎng)，棄其所短，這就是混合加密方式，有的場(chǎng)合也成為Hybrid方式。
具體來(lái)說(shuō)混合加密方式的工作過(guò)程大體是這樣：首先，客戶(hù)端將明文用本地的AES鑰匙加密，然后從服務(wù)器端得到服務(wù)器端的RSA公鑰，用它來(lái)對(duì)本地的AES鑰匙加密，然后把兩端密文拼合在一起送給服務(wù)器端；服務(wù)器端得到密文后，將其拆分成密鑰文和密文兩段，然后，用本地的RSA私鑰對(duì)密鑰文進(jìn)行解密，得到加密密文的AES鑰匙，然后用AES鑰匙對(duì)密文解密，得到明文。在此過(guò)程中，對(duì)明文加密和對(duì)密文解密都采用了對(duì)稱(chēng)加密解密方式，速度快，且都在服務(wù)器客戶(hù)機(jī)的一側(cè)進(jìn)行，沒(méi)有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，安全性高；而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖欠?wù)器的RSA公鑰和經(jīng)其加密的AES鑰匙，即使被截獲也沒(méi)有什么好擔(dān)心的。如果要雙向傳遞則把這個(gè)過(guò)程反過(guò)來(lái)就可以了。
以上過(guò)程的示意UML SEQUENCE圖如下：
下面用代碼來(lái)輔助說(shuō)明一下。
客戶(hù)端進(jìn)行加密并傳輸密文到服務(wù)器端的代碼，其中，服務(wù)器端的RSA公鑰已經(jīng)用別的方法得到了，下面serverPublicKey變量就存儲(chǔ)了它：
Socket s=new Socket("127.0.0.1",8888);
InputStream inStram=s.getInputStream();
OutputStream outStream=s.getOutputStream();
// 輸出
PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
// 待加密的明文
StringBuilder sb1=new StringBuilder();
sb1.append("<request>");
sb1.append("<command>register</command>");
sb1.append("<username>何楊</username>");
sb1.append("<password>123456</password>");
sb1.append("</request>");
String plainText=sb1.toString();
// 對(duì)明文進(jìn)行AES加密
byte[] aesArr=aesCoder.getEncryptByteArray(plainText); // 對(duì)明文進(jìn)行AES加密
String cipherText=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
// 使用RSA對(duì)AES密鑰進(jìn)行加密
String key=aesCoder.getAesKey();// 取得AES的密鑰
byte[] rsaArr=rsaCoder.getEncryptArray(key, serverPublicKey);
String encryptedKey=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
// 在發(fā)出的密文前附帶經(jīng)服務(wù)器RSA公鑰加密的AES密鑰
String request="<key>"+encryptedKey+"</key>"+cipherText;
out.print(request);
out.flush();
s.shutdownOutput();// 輸出結(jié)束
從上面這段代碼可以看出，想發(fā)送到服務(wù)器端的明文是：
<request><command>register</command><username>何楊</username><password>123456</password></request>
通過(guò)這段代碼的處理后，最終發(fā)送到服務(wù)器端的密文是，
<key>1B2FM07HS4iB+vjeehb/RqHTnEXAr1cj/CR6z+SDPI58ZG5TK54iEoi8cvdIL0oj60X7axrAL3YO
b6PMzQxKHzipSYw3ishH/3KxoYF8bkQGn2PkMNsn+xL1Gz6XgJcQ+B700hYvVT2FFPfelVz3VNlB
KhwVIE6h8LyD4w/SxhE=
</key>J4TsMoB3l8Cy91a9v6O0TADXZvKEkDPZ3E5noeu2dImfdsM55urhEY7lFAAsXm0AB4/jUL1h1lNP
cafz9srORh7h8NCb4760XnrBA5Q2JQrqwr1TGsB3oGq2Ha+FOLoFcI2Ab/wjEiAhe/kB6ZTgTA==
其中key節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容是加密的AES密鑰，后面是AES加密后的密文。如果這段文字在網(wǎng)絡(luò)上被截獲，截獲者可能會(huì)猜測(cè)出key節(jié)點(diǎn)是密鑰，后半段是密文，但密鑰部分是被服務(wù)器的公鑰進(jìn)行RSA加密的，只有用服務(wù)器的私鑰來(lái)解密；而密鑰文解不出來(lái)的話(huà)，截獲者對(duì)后端密文也是無(wú)能為力。這就可以讓人放心了，如果服務(wù)器端沒(méi)有潛伏一個(gè)余則成和截獲者里應(yīng)外合的話(huà)。這里還可以把整段文字用Base64加密一下，到服務(wù)器再解密。
服務(wù)器端的處理代碼：
String cipheredAesKey="";// 經(jīng)服務(wù)器RSA公鑰加密的客戶(hù)端AES鑰匙密文
String cipherText="";// 經(jīng)客戶(hù)端AES加密的密文
// 用正則表達(dá)式得到密鑰文和密文
String regex="<key>(.+)</key>(.+)";
Pattern pattern=Pattern.compile(regex);
Matcher matcher=pattern.matcher(request);
while(matcher.find()){
cipheredAesKey=matcher.group(1);
cipherText=matcher.group(2);
break;
}
// 得到經(jīng)過(guò)服務(wù)器RSA私鑰解密后的AES密鑰
String plainAesKey="";
try {
byte[] cipheredAesKeyArr=Base64.decodeBase64(cipheredAesKey);
plainAesKey=model.getRsaCoder().getDecryptString(cipheredAesKeyArr);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
// 使用AES密鑰解密出明文
byte[] cipherTextArr=Base64.decodeBase64(cipherText);
String plainText=model.getAesCoder().getDecryptString(cipherTextArr, plainAesKey);
這段代碼的輸入是：
<key>P9SQ2DtWqrdH3hJbQNWRb51OEs9c7KpsgjRg0yPT5LZJoqJBeYmq3r/1T050n136OelvTh+XtaZaXbCJAvfnF4fvtAKdXqPp+lzUNgPYk8R0OaVDUIi8pNi1rb/+GvtY2ZucFYL1BOwO8ARwvXf8f52Cl+Vdu5TdinXVjmwSPZY=</key>u0ube9sy7bsIy8aaUSJofoswY+R3WXD8yJbOzEZWiDniyXNNyrHNiygfRHj3TKwVQXRck/OVPXptMvUjCVqmg118TN0tc4sKoOKHaSmUtvGC2WW3K5anxlFzdUIZMIhvpDF1nWoaTXvEJ1nOuwhIig==
它和客戶(hù)端傳過(guò)來(lái)的內(nèi)容是一樣的。
而經(jīng)過(guò)拆分和解密后，AES密鑰是：
83aeacfa1b59eb2dc557a9f3d5df6af83ee9a1646652f1d2b55ea6ec76a95bde
用得到的AES密鑰解密后，最終得到的明文部分是：
<request><command>register</command><username>何楊</username><password>123456</password></request>
到這里，密文的還原工作就完成了。如果服務(wù)器端要向客戶(hù)端發(fā)回處理后的結(jié)果，把上述過(guò)程再做一遍就可以了，注意一點(diǎn)，客戶(hù)端要把自己的RSA公鑰發(fā)過(guò)來(lái)，也就是說(shuō)傳遞的文本中還要增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣服務(wù)器端就有了客戶(hù)端的RSA公鑰對(duì)服務(wù)器端的AES鑰匙進(jìn)行加密。（完整混合加密客戶(hù)機(jī)服務(wù)器通訊過(guò)程請(qǐng)參看：
http://www.tkk7.com/heyang/archive/2010/12/26/341556.html）
這種方式看似比純RSA方式和AES方式都復(fù)雜了一點(diǎn)，但考慮到網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩院退俣龋鄬?xiě)一些代碼是完全值得的。
上文中用到的AESSecurityCoder類(lèi)代碼如下：
package com.heyang.common.code;
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
/**
* AES加密解密類(lèi)
* 說(shuō)明：
* 作者：何楊(heyang78@gmail.com)
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-25 下午12:19:12
* 修改時(shí)間：2010-12-25 下午12:19:12
*/
public class AESSecurityCoder{
// 加密方法
private static final String Algorithm="AES";
// 進(jìn)行加密解密的密鑰
private String aesKey="";
/**
* 構(gòu)造函數(shù)
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public AESSecurityCoder() throws NoSuchAlgorithmException{
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(Algorithm);
kg.init(256);
SecretKey sk=kg.generateKey();
byte[] arr=sk.getEncoded();
aesKey=new String(Hex.encodeHex(arr));
}
/**
* 取得解密后的字符串
*
* 說(shuō)明：
* @param encryptArr
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午03:33:31
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptArr){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getKey());
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
return new String(arr);
}
catch(Exception ex){
System.out.println("無(wú)法進(jìn)行解密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 傳入密鑰，得到解密后的字符串
*
* 說(shuō)明：
* @param encryptArr
* @param aesKey
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-25 下午01:55:42
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptArr,String aesKeyIn){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
byte[] arr1=Hex.decodeHex(aesKeyIn.toCharArray());
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(arr1,Algorithm));
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
return new String(arr);
}
catch(Exception ex){
System.out.println("無(wú)法進(jìn)行解密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 取得加密后的字節(jié)數(shù)組
*
* 說(shuō)明：
* @param originalString
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午03:33:49
*/
public byte[] getEncryptByteArray(String originalString){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getKey());
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
}
catch(Exception ex){
System.out.println("無(wú)法進(jìn)行加密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 取得密鑰
*
* 說(shuō)明：
* @return
* @throws Exception
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午03:33:17
*/
private Key getKey() throws Exception{
byte[] arr=Hex.decodeHex(aesKey.toCharArray());
return new SecretKeySpec(arr,Algorithm);
}
/**
* 取得AES加密鑰匙
*
* 說(shuō)明：
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-25 下午12:27:16
*/
public String getAesKey() {
return aesKey;
}
}
上文中用到的RSASecurityCoder類(lèi)代碼如下：
package com.heyang.common.code;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import javax.crypto.Cipher;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
/**
* RSA加密解密類(lèi)
* 說(shuō)明：
* 作者：何楊(heyang78@gmail.com)
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午06:14:38
* 修改時(shí)間：2010-12-1 下午06:14:38
*/
public class RSASecurityCoder{
// 非對(duì)稱(chēng)加密密鑰算法
private static final String Algorithm="RSA";
// 密鑰長(zhǎng)度，用來(lái)初始化
private static final int Key_Size=1024;
// 公鑰
private byte[] publicKey;
// 私鑰
private byte[] privateKey;
/**
* 構(gòu)造函數(shù)，在其中生成公鑰和私鑰
* @throws Exception
*/
public RSASecurityCoder() throws Exception{
// 得到密鑰對(duì)生成器
KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(Algorithm);
kpg.initialize(Key_Size);
// 得到密鑰對(duì)
KeyPair kp=kpg.generateKeyPair();
// 得到公鑰
RSAPublicKey keyPublic=(RSAPublicKey)kp.getPublic();
publicKey=keyPublic.getEncoded();
// 得到私鑰
RSAPrivateKey keyPrivate=(RSAPrivateKey)kp.getPrivate();
privateKey=keyPrivate.getEncoded();
}
/**
* 用公鑰對(duì)字符串進(jìn)行加密
*
* 說(shuō)明：
* @param originalString
* @param publicKeyArray
* @return
* @throws Exception
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午06:29:51
*/
public byte[] getEncryptArray(String originalString,byte[] publicKeyArray) throws Exception{
// 得到公鑰
X509EncodedKeySpec keySpec=new X509EncodedKeySpec(publicKeyArray);
KeyFactory kf=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
PublicKey keyPublic=kf.generatePublic(keySpec);
// 加密數(shù)據(jù)
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPublic);
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
}
/**
* 使用私鑰進(jìn)行解密
*
* 說(shuō)明：
* @param encryptedDataArray
* @return
* @throws Exception
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-1 下午06:35:28
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptedDataArray) throws Exception{
// 得到私鑰
PKCS8EncodedKeySpec keySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
KeyFactory kf=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
PrivateKey keyPrivate=kf.generatePrivate(keySpec);
// 解密數(shù)據(jù)
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPrivate);
byte[] arr=cp.doFinal(encryptedDataArray);
// 得到解密后的字符串
return new String(arr);
}
/**
* 取得數(shù)組形式的公鑰
*
* 說(shuō)明：
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-25 上午07:50:04
*/
public byte[] getPublicKey() {
return publicKey;
}
/**
* 取得字符串形式的公鑰
*
* 說(shuō)明：
* @return
* 創(chuàng)建時(shí)間：2010-12-25 上午07:51:11
*/
public String getPublicKeyString() {
return Base64.encodeBase64String(getPublicKey());
}
public static void main(String[] arr) throws Exception{
String str="你好，世界！ Hello,world!";
System.out.println("準(zhǔn)備用公鑰加密的字符串為："+str);
// 用公鑰加密
RSASecurityCoder rsaCoder=new RSASecurityCoder();
byte[] publicKey=rsaCoder.getPublicKey();
byte[] encryptArray=rsaCoder.getEncryptArray(str, publicKey);
System.out.print("用公鑰加密后的結(jié)果為:");
for(byte b:encryptArray){
System.out.print(b);
}
System.out.println();
// 用私鑰解密
String str1=rsaCoder.getDecryptString(encryptArray);
System.out.println("用私鑰解密后的字符串為："+str1);
}
}
好了，感謝您看到這里，希望它沒(méi)有太多耽誤您的寶貴時(shí)間。