那關(guān)于RSA加密算法有哪些應(yīng)用呢?以下舉一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)身份驗(yàn)證的案例。
在使用數(shù)據(jù)集進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí),密碼存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,認(rèn)證時(shí)用戶輸入的密碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中密碼相同則認(rèn)證通過,若數(shù)據(jù)庫(kù)被破解了則對(duì)系統(tǒng)造成威脅,怎樣保證系統(tǒng)安全呢?這里就可以應(yīng)用RSA加密算法,對(duì)權(quán)限加密。
思路:
就是在url中傳用戶名密碼時(shí),先把用戶名進(jìn)行翻轉(zhuǎn),然后再進(jìn)行加密,如輸入的密碼為12,實(shí)際后臺(tái)進(jìn)行加密的值為21,再與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行驗(yàn)證,這樣就可以避免數(shù)據(jù)庫(kù)被破解查看到的是21的加密碼,登陸系統(tǒng)時(shí)以21是無法登陸成功的。
以報(bào)表軟件FineReport為例,這是一個(gè)能讀取各類數(shù)據(jù)庫(kù)的報(bào)表軟件,分客戶端和前端展示。
實(shí)現(xiàn)方案:
1、把RSA加密使用的第三方包,放到工程web-inf/lib文件夾下即可。
2、調(diào)用js文件
RSA文件夾為前端js加密時(shí)需要調(diào)用js文件,因此需要將Barrett.js、BigInt.js、RSA.js放到工程目錄下如:WebReport/js,新建js文件夾放入js文件。
3、定義RSA加密類
定義RSAUtil.java類文件,先運(yùn)行類中g(shù)enerateKeyPair()方法,會(huì)在服務(wù)器D盤中生成一個(gè)隨機(jī)的RSAKey.txt文件,保存公鑰和密鑰,每訪問一次這個(gè)方法會(huì)刷新一次txt文件。
package com.fr.privilege; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.ObjectInputStream; import java.io.ObjectOutputStream; import java.math.BigInteger; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.PrivateKey; import java.security.PublicKey; import java.security.SecureRandom; import java.security.interfaces.RSAPrivateKey; import java.security.interfaces.RSAPublicKey; import java.security.spec.InvalidKeySpecException; import java.security.spec.RSAPrivateKeySpec; import java.security.spec.RSAPublicKeySpec; import javax.crypto.Cipher; /** * RSA 工具類。提供加密,解密,生成密鑰對(duì)等方法。 * 需要到http://www.bouncycastle.org下載bcprov-jdk14-123.jar。 * */ public class RSAUtil { /** * * 生成密鑰對(duì) * * * @return KeyPair * * @throws EncryptException */ public static KeyPair generateKeyPair() throws Exception { try { KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()); final int KEY_SIZE = 1024;// 沒什么好說的了,這個(gè)值關(guān)系到塊加密的大小,可以更改,但是不要太大,否則效率會(huì)低 keyPairGen.initialize(KEY_SIZE, new SecureRandom()); KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair(); saveKeyPair(keyPair); return keyPair; } catch (Exception e) { throw new Exception(e.getMessage()); } } public static KeyPair getKeyPair() throws Exception { FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/RSAKey.txt"); ObjectInputStream oos = new ObjectInputStream(fis); KeyPair kp = (KeyPair) oos.readObject(); oos.close(); fis.close(); return kp; } public static void saveKeyPair(KeyPair kp) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:/RSAKey.txt"); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); // 生成密鑰 oos.writeObject(kp); oos.close(); fos.close(); } /** * * 生成公鑰 * * * @param modulus * * @param publicExponent * * @return RSAPublicKey * * @throws Exception */ public static RSAPublicKey generateRSAPublicKey(byte[] modulus, byte[] publicExponent) throws Exception { KeyFactory keyFac = null; try { keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()); } catch (NoSuchAlgorithmException ex) { throw new Exception(ex.getMessage()); } RSAPublicKeySpec pubKeySpec = new RSAPublicKeySpec(new BigInteger( modulus), new BigInteger(publicExponent)); try { return (RSAPublicKey) keyFac.generatePublic(pubKeySpec); } catch (InvalidKeySpecException ex) { throw new Exception(ex.getMessage()); } } /** * * 生成私鑰 * * * @param modulus * * @param privateExponent * * @return RSAPrivateKey * * @throws Exception */ public static RSAPrivateKey generateRSAPrivateKey(byte[] modulus, byte[] privateExponent) throws Exception { KeyFactory keyFac = null; try { keyFac = KeyFactory.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()); } catch (NoSuchAlgorithmException ex) { throw new Exception(ex.getMessage()); } RSAPrivateKeySpec priKeySpec = new RSAPrivateKeySpec(new BigInteger( modulus), new BigInteger(privateExponent)); try { return (RSAPrivateKey) keyFac.generatePrivate(priKeySpec); } catch (InvalidKeySpecException ex) { throw new Exception(ex.getMessage()); } } /** * * 加密 * * * @param key * 加密的密鑰 * * @param data * 待加密的明文數(shù)據(jù) * * @return 加密后的數(shù)據(jù) * * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(PublicKey pk, byte[] data) throws Exception { try { Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pk); int blockSize = cipher.getBlockSize();// 獲得加密塊大小,如:加密前數(shù)據(jù)為128個(gè)byte,而key_size=1024 // 加密塊大小為127 // byte,加密后為128個(gè)byte;因此共有2個(gè)加密塊,第一個(gè)127 // byte第二個(gè)為1個(gè)byte int outputSize = cipher.getOutputSize(data.length);// 獲得加密塊加密后塊大小 int leavedSize = data.length % blockSize; int blocksSize = leavedSize != 0 ? data.length / blockSize + 1 : data.length / blockSize; byte[] raw = new byte[outputSize * blocksSize]; int i = 0; while (data.length - i * blockSize > 0) { if (data.length - i * blockSize > blockSize) cipher.doFinal(data, i * blockSize, blockSize, raw, i * outputSize); else cipher.doFinal(data, i * blockSize, data.length - i * blockSize, raw, i * outputSize); // 這里面doUpdate方法不可用,查看源代碼后發(fā)現(xiàn)每次doUpdate后并沒有什么實(shí)際動(dòng)作除了把byte[]放到 // ByteArrayOutputStream中,而最后doFinal的時(shí)候才將所有的byte[]進(jìn)行加密,可是到了此時(shí)加密塊大小很可能已經(jīng)超出了 // OutputSize所以只好用dofinal方法。 i++; } return raw; } catch (Exception e) { throw new Exception(e.getMessage()); } } /** * * 解密 * * * @param key * 解密的密鑰 * * @param raw * 已經(jīng)加密的數(shù)據(jù) * * @return 解密后的明文 * * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(PrivateKey pk, byte[] raw) throws Exception { try { Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA", new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()); cipher.init(cipher.DECRYPT_MODE, pk); int blockSize = cipher.getBlockSize(); ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(64); int j = 0; while (raw.length - j * blockSize > 0) { bout.write(cipher.doFinal(raw, j * blockSize, blockSize)); j++; } return bout.toByteArray(); } catch (Exception e) { throw new Exception(e.getMessage()); } } /** * * * * * @param args * * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { RSAPublicKey rsap = (RSAPublicKey) RSAUtil.generateKeyPair() .getPublic(); String test = "hello world"; byte[] en_test = encrypt(getKeyPair().getPublic(), test.getBytes()); System.out.println("123:" + new String(en_test)); byte[] de_test = decrypt(getKeyPair().getPrivate(), en_test); System.out.println(new String(de_test)); } }
4、定義密碼驗(yàn)證類
定義TestPasswordValidatorRSA.java密碼驗(yàn)證類
定義一個(gè)類,命名為TestPasswordValidatorRSA.java,擴(kuò)展于AbstractPasswordValidator,重寫其中密碼驗(yàn)證方法encodePassword,先把輸入的密碼進(jìn)行翻轉(zhuǎn),然后再進(jìn)行加密,返回密碼進(jìn)行驗(yàn)證,具體代碼如下:
package com.fr.privilege; import com.fr.privilege.providers.dao.AbstractPasswordValidator; public class TestPasswordValidatorRSA extends AbstractPasswordValidator{ //@Override public String encodePassword( String clinetPassword) { try { //對(duì)密碼進(jìn)行翻轉(zhuǎn)如輸入ab翻轉(zhuǎn)后為ba StringBuffer sb = new StringBuffer(); sb.append(new String(clinetPassword)); String bb = sb.reverse().toString(); //進(jìn)行加密 byte[] en_test = RSAUtil.encrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPublic(),bb.getBytes()); //進(jìn)行解密,如果數(shù)據(jù)庫(kù)里面保存的是加密碼,則此處不需要進(jìn)行解密 byte[] de_test = RSAUtil.decrypt(RSAUtil.getKeyPair().getPrivate(),en_test); //返回加密密碼 clinetPassword=new String(de_test); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return clinetPassword; //即獲取加密密碼再與數(shù)據(jù)庫(kù)密碼匹配。 } @Override public boolean validatePassword(String arg0, String arg1) { // TODO Auto-generated method stub return false; } }
5、編譯類文件
首先編譯RSAUtil.java類文件在服務(wù)器的D盤生成RSAKey.txt文件,再編譯TestPasswordValidatorRSA.java類,把編譯后的class文件放到項(xiàng)目工程web-inf/classes/com/fr/privilege文件夾中。
6、登陸Login.jsp頁(yè)面設(shè)置
客戶端請(qǐng)求到登錄頁(yè)面,隨機(jī)生成一字符串,此隨機(jī)字符串作為密鑰加密密碼,如下代碼:
<%@page contentType="text/html" pageEncoding="UTF-8"%> <%@page import="com.fr.privilege.providers.dao.RSAUtil"%> <%!public String Testmo() { String module = ""; try { java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil .getKeyPair().getPublic(); module = rsap.getModulus().toString(16); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return module; }%> <%!public String Testem() { String empoent = ""; try { java.security.interfaces.RSAPublicKey rsap = (java.security.interfaces.RSAPublicKey) RSAUtil .getKeyPair().getPublic(); empoent = rsap.getPublicExponent().toString(16); } catch (Exception e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } return empoent; }%> <html> <head> <script type="text/javascript" src="ReportServer?op=emb&resource=finereport.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/RSA.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/BigInt.js"></script> <script type="text/javascript" src="js/Barrett.js"></script> <script type="text/javascript"> function bodyRSA() { setMaxDigits(130); var a = "<%=Testmo()%>"; var b = "<%=Testem()%>"; key = new RSAKeyPair(b,"",a); } function doSubmit() { bodyRSA(); var username = FR.cjkEncode(document.getElementById("username").value); //獲取輸入的用戶名 var password = FR.cjkEncode(document.getElementById("password").value); //獲取輸入的參數(shù) $.ajax({ url : "ReportServer?op=auth_login&fr_username=" + username + "&fr_password=" + password, //將用戶名和密碼發(fā)送到報(bào)表認(rèn)證地址op=auth_login data : {__redirect__ : 'false'}, complete : function(res) { var jo = FR.jsonDecode(res.responseText); if(jo.url) { window.location=jo.url+ "&_=" + new Date().getTime(); //認(rèn)證成功跳轉(zhuǎn)頁(yè)面,因?yàn)閍jax不支持重定向所有需要跳轉(zhuǎn)的設(shè)置 } else{ alert("用戶名密碼錯(cuò)誤!") //認(rèn)證失敗 } } }) } </script> </head> <body> <p> 請(qǐng)登錄 </p> <form name="login" method="POST"> <p> 用戶名: <input id="username" type="text" /> </p> <p> 密 碼: <input id="password" type="password" /> </p> <input type="button" value="登錄" onclick="doSubmit()" /> </form> </body> </html>
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