Java RSA 加签和验签

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mob64ca12e1c36d 2024-09-11 03:43:15 ©著作权

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Java RSA 加签与验签指南

在现代网络安全中，数字签名是保障数据完整性与身份验证的重要手段。RSA是一种常用的公钥加密算法，可以用于数字签名。本文将详细介绍如何在Java中实现RSA的加签和验签流程。

流程概述

以下是实现RSA加签和验签的基本步骤：

步骤	描述
1	生成RSA密钥对
2	使用私钥进行签名（加签）
3	使用公钥进行验证签名（验签）

步骤详解

1. 生成RSA密钥对

首先，我们需要生成一对RSA密钥（公钥和私钥）。在Java中，可以使用KeyPairGenerator类来创建密钥对。

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class RSAKeyPairGenerator {
    public static KeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); // 创建密钥对生成器，算法为RSA
        keyGen.initialize(2048); // 初始化密钥为2048位
        return keyGen.generateKeyPair(); // 生成密钥对
    }
}

2. 使用私钥进行签名（加签）

完成密钥对生成后，我们将使用私钥进行数据的签名。这个过程可以使用Signature类来实现。

import java.security.PrivateKey;
import java.security.Signature;

public class RSASignature {
    public static byte[] signData(byte[] data, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA"); // 指定签名算法
        signature.initSign(privateKey); // 用私钥初始化签名对象
        signature.update(data); // 更新待签名数据
        return signature.sign(); // 生成签名
    }
}

3. 使用公钥进行验证签名（验签）

最后一步是使用公钥对签名进行验证。

import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;

public class RSAVerification {
    public static boolean verifySignature(byte[] data, byte[] signatureBytes, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA"); // 指定校验算法
        signature.initVerify(publicKey); // 用公钥初始化签名对象
        signature.update(data); // 更新待校验数据
        return signature.verify(signatureBytes); // 验证签名
    }
}

示例代码

以下是结合上述步骤实现的完整示例代码：

import java.security.KeyPair;

public class RSADemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 生成RSA密钥对
            KeyPair keyPair = RSAKeyPairGenerator.generateKeyPair();
            PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate(); // 获取私钥
            PublicKey publicKey = keyPair.getPublic(); // 获取公钥

            // 2. 签名数据
            String data = "Hello, RSA!";
            byte[] signature = RSASignature.signData(data.getBytes(), privateKey);
            System.out.println("生成的签名: " + java.util.Base64.getEncoder().encodeToString(signature));

            // 3. 验证签名
            boolean isVerified = RSAVerification.verifySignature(data.getBytes(), signature, publicKey);
            System.out.println("签名验证结果: " + isVerified); // 如果返回true，说明验证通过

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}