微信支付-全面详解(学习总结---从入门到深化)(中)

本文涉及的产品
密钥管理服务KMS,1000个密钥,100个凭据,1个月
简介: 密码学是网络安全、信息安全、区块链等产品的基础,常见的非对称加密、对称加密、散列函数等,都属于密码学范畴。

支付安全_信息安全的基础

2345_image_file_copy_737.jpg

密码学基本概念

密码学是网络安全、信息安全、区块链等产品的基础,常见的非对称加密、对称加密、散列函数等,都属于密码学范畴。

中国古代加密

公元683年,唐中宗即位。随后,武则天废唐中宗,立第四子李旦为皇帝,但朝政大事均由她自己专断。裴炎、徐敬业和骆宾王等人 对此非常不满。徐敬业聚兵十万,在江苏扬州起兵。裴炎做内应, 欲以拆字手段为其传递秘密信息。后因有人告密,裴炎被捕,未发出的密信落到武则天手中。这封密信上只有“青鹅”二字,群臣对此大惑不解。 

2345_image_file_copy_738.jpg

破解:

武则天破解了“青鹅”的秘密:“青”字拆开来就是“十二月”,而“鹅” 字拆开来就是“我自与”。密信的意思是让徐敬业、骆宾王等率兵 于十二月进发,裴炎在内部接应。“青鹅”破译后,裴炎被杀。接着,武则天派兵击败了徐敬业和骆宾王。

明文

加密前的消息叫“明文”(plain text)。

2345_image_file_copy_739.jpg

密文

加密后的文本叫“密文”(cipher text)。

2345_image_file_copy_740.jpg

密钥

只有掌握特殊“钥匙”的人,才能对加密的文本进行解密,这里的“钥 匙”就叫做“密钥”(key)。

2345_image_file_copy_741.jpg

2345_image_file_copy_742.jpg 

1.下列属于非对称加密算法的是____。RSA

支付安全_消息摘要

2345_image_file_copy_743.jpg

摘要算法就是我们常说的散列函数、哈希函数(Hash Function),它能够把任意长度的数据“压缩”成固定长度、而且独 一无二的“摘要”字符串,就好像是给这段数据生成了一个数字“指纹”。

作用:

保证信息的完整性

2345_image_file_copy_744.jpg

回顾之前数字摘要

百度搜索 MySQL ,进入官网下载 ,会经常发现有 sha1 , sha512 , 这些 都是数字摘要。

2345_image_file_copy_745.jpg

点击signature

2345_image_file_copy_746.jpg

消息摘要实现

 public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 原文
        String input = "xiaotong";
        // 算法
        String algorithm = "MD5";
        // 获取数字摘要对象
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        // 获取消息数字摘要的字节数组
        byte[] digest = messageDigest.digest(input.getBytes());
        System.out.println(new String(digest));
   }

2345_image_file_copy_747.jpg 注意: 加密后编码表找不到对应字符, 出现乱码

base64 编码

public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 原文
        String input = "aa";
        // 算法
        String algorithm = "MD5";
        // 获取数字摘要对象
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        // 消息数字摘要
        byte[] digest = messageDigest.digest(input.getBytes());
        //       System.out.println(new String(digest));
        // base64编码
        System.out.println(new BASE64Encoder().encode(digest));
   }

1.下列可以实现消息摘要算法的是__。MD5

2.消息摘要算法主要作用_______。保证数据完整性

支付安全_对称加密

2345_image_file_copy_748.jpg

对称加密

对称加密指的就是加密和解密使用同一个秘钥,所以叫做对称加密。对称加密只有一个秘钥,作为私钥。

2345_image_file_copy_749.jpg

对称加密实现

package com.itbaizhan.encryption;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**
 * DesAesDemo
 */
public class DesAesDemo {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       // 原文
       String input = "xiaotong";
       // des加密必须是8位
       String key = "123456";
       // 算法
       String algorithm = "DES";
        String transformation = "DES";
       // Cipher:密码,获取加密对象
       // transformation:参数表示使用什么类型加密
       Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
       // 指定秘钥规则
       // 第一个参数表示:密钥,key的字节数组
       // 第二个参数表示:算法
       SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
       // 对加密进行初始化
       // 第一个参数:表示模式,有加密模式和解密模式
       // 第二个参数:表示秘钥规则
       cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sks);
       // 进行加密
       byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
       // 打印字节,因为ascii码有负数,解析不出来,所以乱码
       //       for (byte b : bytes) {
       //           System.out.println(b);
       //       }
       // 打印密文
       System.out.println(new String(bytes));
   }
}

报错

2345_image_file_copy_750.jpg

注意: 密钥是6个字节,DES加密算法规定,密钥key必须是8个字节, 所以需要修改上面key改成key="12345678"

2345_image_file_copy_751.jpg 注意: 出现乱码是因为对应的字节出现负数,但负数,没有出现在 ascii 码表里面,所以出现乱码,需要配合base64进行转码。

解密

package com.itbaizhan.encryption;
import cn.hutool.core.codec.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**
* DesAesDemo
*/
public class DesAesDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 原文
        String input = "baizhan";
        // des加密必须是8位
        String key = "12345678";
        // 算法
        String algorithm = "DES";
        String transformation = "DES";
        String s = encryptDES(input, key, algorithm, transformation);
        String test = "znLsz/8WnU4=";
        String s1 = decryptDES(test, key, algorithm, transformation);
        System.out.println(s1);
   }
    /**
     * 使用DES加密数据
     *
     * @param input         : 原文
     * @param key           : 密钥(DES,密钥的长度必须是8个字节)
     * @param transformation : 获取Cipher对象的算法
     * @param algorithm     : 获取密钥的算法
     * @return : 密文
     * @throws Exception
     */
    private static String encryptDES(String input, String key, String transformation,String algorithm) throws Exception {
        // 获取加密对象
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        // 创建加密规则
        // 第一个参数key的字节
        // 第二个参数表示加密算法
        SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
        // ENCRYPT_MODE:加密模式
        // DECRYPT_MODE: 解密模式
        // 初始化加密模式和算法
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sks);
        // 加密
        byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
        // 输出加密后的数据
        String encode = Base64.encode(bytes);
        return encode;
   }
    /**
     * 使用DES解密
     *
     * @param input         : 密文
     * @param key           : 密钥
     * @param transformation : 获取Cipher对象的算法
     * @param algorithm     : 获取密钥的算法
     * @throws Exception
     * @return: 原文
     */
    private static String decryptDES(Stringinput, String key, String transformation,String algorithm) throws Exception {
        // 1,获取Cipher对象
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
        // 指定密钥规则
        SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
        // 3. 解密,上面使用的base64编码,下面直接用密文
        byte[] bytes = cipher.doFinal(Base64.decode(input));
        // 因为是明文,所以直接返回
        return new String(bytes);
   }
}

1.对称加密采用___钥密码系统的加密方法。

2.下列属于对称加密算法的是_____。DES

支付安全_非对称加密

2345_image_file_copy_752.jpg

非对称加密

非对称加密指的是:加密和解密使用不同的秘钥,一把作为公开的公钥,另一把作为私钥。公钥加密的信息,只有私钥才能解密。私钥加密的信息,只有公钥才能解密。

2345_image_file_copy_753.jpg

非对称加密实现

引入依赖

<dependency>
     <groupId>commons-io</groupId>
     <artifactId>commons-io</artifactId>
     <version>2.6</version>
</dependency>

生成公钥和私钥

import com.sun.org.apache.xml.internal.security.utils.Base64;
import org.apache.commons.io.FileUtils;
import javax.crypto.Cipher;
import java.io.File;
import java.nio.charset.Charset;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
/**
* 生成公钥和私钥
*/
public class RSAdemo {  
public static void main(String[] args) throws Exception {
        String input = "xiaotong";
        // 加密算法
        String algorithm = "RSA";
        //生成密钥对并保存在本地文件中
        generateKeyToFile(algorithm, "a.pub","a.pri");
   }
    /**
     * 生成密钥对并保存在本地文件中
     *
     * @param algorithm : 算法
     * @param pubPath   : 公钥保存路径
     * @param priPath   : 私钥保存路径
     * @throws Exception
     */
    private static void generateKeyToFile(String algorithm, String pubPath, String priPath) throws Exception {
        // 获取密钥对生成器
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(algorithm);
        // 获取密钥对
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        // 获取公钥
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        // 获取私钥
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        // 获取byte数组
        byte[] publicKeyEncoded = publicKey.getEncoded();
        byte[] privateKeyEncoded = privateKey.getEncoded();
        // 进行Base64编码
        String publicKeyString = Base64.encode(publicKeyEncoded);
        String privateKeyString = Base64.encode(privateKeyEncoded);
        // 保存文件
        FileUtils.writeStringToFile(new File(pubPath), publicKeyString,Charset.forName("UTF-8"));
        FileUtils.writeStringToFile(new File(priPath), privateKeyString,Charset.forName("UTF-8"));
   }

运行程序:先打印的是私钥 , 后面打印的是公钥

2345_image_file_copy_754.jpg

私钥加密

/**
     * 读取私钥
     * @param priPath
     * @param algorithm
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String priPath,String algorithm) throws Exception{
        // 将文件内容转为字符串
        String privateKeyString = FileUtils.readFileToString(new File(priPath),Charset.defaultCharset());
        // 获取密钥工厂
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(algorithm);
        // 构建密钥规范 进行Base64解码
        PKCS8EncodedKeySpec spec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.decode(privateKeyString));
        // 生成私钥
        return keyFactory.generatePrivate(spec);
   }
public static void main(String[] args) throws Exception {
        String input = "xiaotong";
        // 加密算法
        String algorithm = "RSA";
        // 加载私钥
        PrivateKey privateKey = getPrivateKey("a.pri", algorithm);
        // 私钥加密
        String s = encryptRSA(algorithm, privateKey, input);
        System.out.println(s);
 }

公钥加密

/**
     * 读取公钥
     * @param pulickPath
     * @param algorithm
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static PublicKey getPublicKey(String pulickPath,String algorithm) throws Exception{
        // 将文件内容转为字符串
        String publicKeyString = FileUtils.readFileToString(new File(pulickPath), Charset.defaultCharset());
        // 获取密钥工厂
       KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(algorithm);
        // 构建密钥规范 进行Base64解码
        X509EncodedKeySpec spec = new X509EncodedKeySpec(Base64.decode(publicKeyStrin
g));
        // 生成公钥
        return keyFactory.generatePublic(spec);
   }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String input = "xiaotong";
        // 加密算法
        String algorithm = "RSA";
        // 加载公钥
        PublicKey publicKey = getPublicKey("a.pub", algorithm);
        // 公钥解密
        String s = encryptRSA(algorithm, publicKey, "密文");
        System.out.println(s);
   }

1.下列加密算法中属于非对称加密的是__。RSA

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