Android RSA 算法实现指南
RSA（Rivest–Shamir–Adleman）是一种广泛使用的公钥加密算法，应用于数据加密和数字签名。虽然它的实现看起来复杂，但遵循一定的步骤，你会发现它变得相对简单。本文将引导你实现一个基本的 Android RSA 算法。
实现流程
在开始编码前，我们先明确整个实现流程。以下是实现 RSA 的步骤：
| 步骤 | 描述 |
|---|---|
| 1. 添加依赖 | 在项目中添加所需的库，例如 BouncyCastle。 |
| 2. 生成密钥对 | 生成公钥和私钥，以便后续数据的加密和解密。 |
| 3. 加密数据 | 使用公钥对数据进行加密。 |
| 4. 解密数据 | 使用私钥对数据进行解密。 |
每一步详细实现
1. 添加依赖
在你的 build.gradle 文件中添加 BouncyCastle 依赖，以便使用 RSA 算法。
dependencies {
implementation 'org.bouncycastle:bcprov-jdk15on:1.68'
}
2. 生成密钥对
我们首先需要生成 RSA 密钥对。以下是生成密钥对的代码示例：
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class RSAUtils {
private KeyPair keyPair;
public RSAUtils() {
generateKeyPair();
}
private void generateKeyPair() {
try {
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048); // 设置密钥的大小
keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair(); // 生成密钥对
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public KeyPair getKeyPair() {
return keyPair; // 返回生成的密钥对
}
}
代码注释：
KeyPairGenerator.getInstance("RSA")：获取 RSA 算法的密钥生成器。keyPairGenerator.initialize(2048)：设置生成密钥的位数，这里使用 2048 位。keyPairGenerator.generateKeyPair()：生成密钥对。
3. 加密数据
接下来，我们将使用公钥来加密数据。以下是加密方法的实现：
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.PublicKey;
public class EncryptionUtils {
public static byte[] encrypt(String data, PublicKey publicKey) {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); // 创建 Cipher 对象
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey); // 初始化 Cipher 为加密模式
return cipher.doFinal(data.getBytes()); // 进行加密并返回密文
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
代码注释：
Cipher.getInstance("RSA")：创建一个使用 RSA 算法的加密/解密对象。cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey)：将 Cipher 初始化为加密模式，并指定公钥。cipher.doFinal(data.getBytes())：执行加密操作。
4. 解密数据
最后，我们使用私钥来解密数据。以下是解密方法的实例：
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.PrivateKey;
public class DecryptionUtils {
public static String decrypt(byte[] encryptedData, PrivateKey privateKey) {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); // 创建 Cipher 对象
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); // 初始化 Cipher 为解密模式
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedData); // 进行解密
return new String(decryptedBytes); // 返回解密后的字符串
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
}
代码注释：
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey)：将 Cipher 初始化为解密模式，并指定私钥。cipher.doFinal(encryptedData)：执行解密操作，返回解密后的字节数组。
类图
下面是类图，展示了 RSAUtils、EncryptionUtils 和 DecryptionUtils 之间的关系：
classDiagram
class RSAUtils {
+KeyPair keyPair
+RSAUtils()
+generateKeyPair()
+getKeyPair() KeyPair
}
class EncryptionUtils {
+static byte[] encrypt(String data, PublicKey publicKey)
}
class DecryptionUtils {
+static String decrypt(byte[] encryptedData, PrivateKey privateKey)
}
RSAUtils --> EncryptionUtils : generates
RSAUtils --> DecryptionUtils : generates
结尾
通过以上步骤，我们实现了一个简单的 Android RSA 加密解密程序。可以看到，从生成密钥对到加密、解密的过程实际上是相对直接的。随着你对这个过程的理解深入，你可以进一步探索 RSA 的相关特性，比如数字签名和密钥管理等。
希望这篇文章能够帮助你理解如何在 Android 环境中实现 RSA 算法。祝你在后续的开发过程中顺利，并激发出越来越多的创新！如果遇到问题，不要犹豫，随时向经验丰富的开发者询问。
