Android网络数据传输安全——实现RSA公钥加密私钥解密

简介: Android网络数据传输安全——实现RSA公钥加密私钥解密

一,整体流程

后台生成一个RSA秘钥对,包括公钥和私钥

后台将公钥字符串下发给客户端,

然后客户端用此公钥生成一个RSAPublicKey对象,再将手机号密码等数据用此对象加密,

客户端将加密的数据发送给后台,

后台将加密的数据用私钥解密。


图片来自https://blog.csdn.net/SImple_a/article/details/80185363


image.png

二,公私钥

你可以利用工具一键生成密钥对

访问支付宝官网,进入如下页面,该页面的URL:https://docs.open.alipay.com/291/105971image.pngimage.pngimage.pngimage.png一般默认的公钥格式是这样的


-----BEGIN PUBLIC KEY-----

MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCiwMSxbRias7DmFkp6V0Qx2nMG+"/n

AuhhR7H/wj62aufaDlUwhzaWQOKXHi+SBVcTM0n+qzhtt4Kmr44MHAqW8NE9Pgzx

UY8S7WVLn9wEGKGpZKlSHlZUdOKUabBFbS7dyBoVTYTkhrfXnOvtJJz5KGeYPT2x

dEwA78dYEmHxvmwhrwIDAQAB

-----END PUBLIC KEY-----


私钥是这样的


-----BEGIN PRIVATE KEY-----

MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBAKLAxLFtGJqzsOYW

SnpXRDHacwYC6GFHsf/CPrZq59oOVTCHNpZA4pceL5IFVxMzSf6rOG23gqavjgwc

Cpbw0T0+DPFRjxLtZUuf3AQYoalkqVIeVlR04pRpsEVtLt3IGhVNhOSGt9ec6+0k

nPkoZ5g9PbF0TADvx1gSYfG+bCGvAgMBAAECgYAXWeceudNs5tk7ufkHopuzN2+H

bkVfJ8U/N+R9kcsgOyw34T6QwlCAdCFJJyD+LT6xnmljPJAvUELmM+PFElpC34e5

cJUFGhwjDax18tb3LW7/MBB/XH1W+9KS5ninn3Homan1x8VIE9104QMLmj2HwDCH

nI9HMXmYVhmzylNFIQJBANgvsTWq3Rw8UOXTY9uMR65Ia4Rz4fr0jyD9UIhF7j5+

dEycncrI9d7XjxgEObcegR8eoCGCALMzEmXyjcDbov8CQQDAuemo/OmHLqpA8tQm

MHhvSdLxV0lruez3ok1gFuqwTtMxBsipLFVkTZMnMqnKY/ZDqFDrXOpom7yvEy5p

BXFRAkAxDTEyMiCVRYI9g2dG619gRgJPPVPq8w5+t7tMEEHsYBjXQTn0RwCynUpU

crD9wagefX5r2+l4v3/PLefH+I3VAkBvcpLmP+qjW57klAeOVfUvFde/7CPvAcNA

qEBqUpZAgjSqYyvieFqg+CMiRa/d89RS56BzmnWLLJP+Ae+Sl60hAkEAuhheSdjL

vaVUq5UZPEtqZAuIRbQHETU7/INSViJeKvaSg9MuXJUG0f98HweMRLxHr1TjcX1c

MGojP9s2ME7b3A==

-----END PRIVATE KEY-----


可以看到都有一个头部和尾部用来表示是公私钥。

但是java中用收到的用于生成加密的对象接收的公钥自串是要把头和尾去掉的也就是这样

去掉头和尾


public static final String publickkey =MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCiwMSxbRias7DmFkp6V0Qx2nMG+

AuhhR7H/wj62aufaDlUwhzaWQOKXHi+SBVcTM0n+qzhtt4Kmr44MHAqW8NE9Pgzx

UY8S7WVLn9wEGKGpZKlSHlZUdOKUabBFbS7dyBoVTYTkhrfXnOvtJJz5KGeYPT2x

dEwA78dYEmHxvmwhrwIDAQAB

1

2

3

4

三,执行代码

下面是RSAUtil 工具类的代码


/**
 * @author: 程龙 on 2019/3/13.
 * bolg:  https://me.csdn.net/qq_25749749
 * RSA算法,实现数据的加密解密。 
 */
public class RSAUtil {
    /**
     *  使用私钥解密
     * @param content
     * @param private_key
     * @param input_charset
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String content, String private_key, String input_charset) throws Exception {
        PrivateKey prikey = getPrivateKey(private_key);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, prikey);
        InputStream ins = new ByteArrayInputStream(Base64Util.decode(content));
        ByteArrayOutputStream writer = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] buf = new byte[128];
        int bufl;
        while ((bufl = ins.read(buf)) != -1) {
            byte[] block = null;
            if (buf.length == bufl) {
                block = buf;
            } else {
                block = new byte[bufl];
                for (int i = 0; i < bufl; i++) {
                    block[i] = buf[i];
                }
            }
            writer.write(cipher.doFinal(block));
        }
        return new String(writer.toByteArray(), input_charset);
    }
    /**
     * 获得私钥
     *
     * @param key
     *            私钥
     * @throws Exception
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String key) throws Exception {
        byte[] keyBytes;
        keyBytes = Base64Util.decode(key);
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
        return privateKey;
    }
    /**
     * 得到公钥
     *
     * @param bysKey
     * @return
     */
    private static PublicKey getPublicKeyFromX509(String bysKey) throws NoSuchAlgorithmException, Exception {
        byte[] decodedKey = Base64Util.decode(bysKey);
        X509EncodedKeySpec x509 = new X509EncodedKeySpec(decodedKey);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        return keyFactory.generatePublic(x509);
    }
    /**
     * 使用公钥加密
     *
     * @param content 密文
     * @param pub_key 公钥
     * @return
     */
    public static String encryptByPublic(String content, String pub_key) {
        try {
            PublicKey pubkey = getPublicKeyFromX509(pub_key);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubkey);
            byte plaintext[] = content.getBytes("UTF-8");
            byte[] output = cipher.doFinal(plaintext);
            String s = new String(Base64Util.encode(output));
            return s;
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }
}

在这里提供Base64Util 的工具类

public final class Base64Util {
    static private final int     BASELENGTH           = 128;
    static private final int     LOOKUPLENGTH         = 64;
    static private final int     TWENTYFOURBITGROUP   = 24;
    static private final int     EIGHTBIT             = 8;
    static private final int     SIXTEENBIT           = 16;
    static private final int     FOURBYTE             = 4;
    static private final int     SIGN                 = -128;
    static private final char    PAD                  = '=';
    static private final boolean fDebug               = false;
    static final private byte[]  base64Alphabet       = new byte[BASELENGTH];
    static final private char[]  lookUpBase64Alphabet = new char[LOOKUPLENGTH];
    static {
        for (int i = 0; i < BASELENGTH; ++i) {
            base64Alphabet[i] = -1;
        }
        for (int i = 'Z'; i >= 'A'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'A');
        }
        for (int i = 'z'; i >= 'a'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - 'a' + 26);
        }
        for (int i = '9'; i >= '0'; i--) {
            base64Alphabet[i] = (byte) (i - '0' + 52);
        }
        base64Alphabet['+'] = 62;
        base64Alphabet['/'] = 63;
        for (int i = 0; i <= 25; i++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('A' + i);
        }
        for (int i = 26, j = 0; i <= 51; i++, j++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('a' + j);
        }
        for (int i = 52, j = 0; i <= 61; i++, j++) {
            lookUpBase64Alphabet[i] = (char) ('0' + j);
        }
        lookUpBase64Alphabet[62] = (char) '+';
        lookUpBase64Alphabet[63] = (char) '/';
    }
    private static boolean isWhiteSpace(char octect) {
        return (octect == 0x20 || octect == 0xd || octect == 0xa || octect == 0x9);
    }
    private static boolean isPad(char octect) {
        return (octect == PAD);
    }
    private static boolean isData(char octect) {
        return (octect < BASELENGTH && base64Alphabet[octect] != -1);
    }
    /**
     * Encodes hex octects into Base64
     *
     * @param binaryData Array containing binaryData
     * @return Encoded Base64 array
     */
    public static String encode(byte[] binaryData) {
        if (binaryData == null) {
            return null;
        }
        int lengthDataBits = binaryData.length * EIGHTBIT;
        if (lengthDataBits == 0) {
            return "";
        }
        int fewerThan24bits = lengthDataBits % TWENTYFOURBITGROUP;
        int numberTriplets = lengthDataBits / TWENTYFOURBITGROUP;
        int numberQuartet = fewerThan24bits != 0 ? numberTriplets + 1 : numberTriplets;
        char encodedData[] = null;
        encodedData = new char[numberQuartet * 4];
        byte k = 0, l = 0, b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0;
        int encodedIndex = 0;
        int dataIndex = 0;
        if (fDebug) {
            System.out.println("number of triplets = " + numberTriplets);
        }
        for (int i = 0; i < numberTriplets; i++) {
            b1 = binaryData[dataIndex++];
            b2 = binaryData[dataIndex++];
            b3 = binaryData[dataIndex++];
            if (fDebug) {
                System.out.println("b1= " + b1 + ", b2= " + b2 + ", b3= " + b3);
            }
            l = (byte) (b2 & 0x0f);
            k = (byte) (b1 & 0x03);
            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
            byte val3 = ((b3 & SIGN) == 0) ? (byte) (b3 >> 6) : (byte) ((b3) >> 6 ^ 0xfc);
            if (fDebug) {
                System.out.println("val2 = " + val2);
                System.out.println("k4   = " + (k << 4));
                System.out.println("vak  = " + (val2 | (k << 4)));
            }
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[(l << 2) | val3];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[b3 & 0x3f];
        }
        // form integral number of 6-bit groups
        if (fewerThan24bits == EIGHTBIT) {
            b1 = binaryData[dataIndex];
            k = (byte) (b1 & 0x03);
            if (fDebug) {
                System.out.println("b1=" + b1);
                System.out.println("b1<<2 = " + (b1 >> 2));
            }
            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[k << 4];
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
        } else if (fewerThan24bits == SIXTEENBIT) {
            b1 = binaryData[dataIndex];
            b2 = binaryData[dataIndex + 1];
            l = (byte) (b2 & 0x0f);
            k = (byte) (b1 & 0x03);
            byte val1 = ((b1 & SIGN) == 0) ? (byte) (b1 >> 2) : (byte) ((b1) >> 2 ^ 0xc0);
            byte val2 = ((b2 & SIGN) == 0) ? (byte) (b2 >> 4) : (byte) ((b2) >> 4 ^ 0xf0);
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val1];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[val2 | (k << 4)];
            encodedData[encodedIndex++] = lookUpBase64Alphabet[l << 2];
            encodedData[encodedIndex++] = PAD;
        }
        return new String(encodedData);
    }
    /**
     * Decodes Base64 data into octects
     *
     * @param encoded string containing Base64 data
     * @return Array containind decoded data.
     */
    public static byte[] decode(String encoded) {
        if (encoded == null) {
            return null;
        }
        char[] base64Data = encoded.toCharArray();
        // remove white spaces
        int len = removeWhiteSpace(base64Data);
        if (len % FOURBYTE != 0) {
            return null;//should be divisible by four
        }
        int numberQuadruple = (len / FOURBYTE);
        if (numberQuadruple == 0) {
            return new byte[0];
        }
        byte decodedData[] = null;
        byte b1 = 0, b2 = 0, b3 = 0, b4 = 0;
        char d1 = 0, d2 = 0, d3 = 0, d4 = 0;
        int i = 0;
        int encodedIndex = 0;
        int dataIndex = 0;
        decodedData = new byte[(numberQuadruple) * 3];
        for (; i < numberQuadruple - 1; i++) {
            if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))
                || !isData((d3 = base64Data[dataIndex++]))
                || !isData((d4 = base64Data[dataIndex++]))) {
                return null;
            }//if found "no data" just return null
            b1 = base64Alphabet[d1];
            b2 = base64Alphabet[d2];
            b3 = base64Alphabet[d3];
            b4 = base64Alphabet[d4];
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);
        }
        if (!isData((d1 = base64Data[dataIndex++])) || !isData((d2 = base64Data[dataIndex++]))) {
            return null;//if found "no data" just return null
        }
        b1 = base64Alphabet[d1];
        b2 = base64Alphabet[d2];
        d3 = base64Data[dataIndex++];
        d4 = base64Data[dataIndex++];
        if (!isData((d3)) || !isData((d4))) {//Check if they are PAD characters
            if (isPad(d3) && isPad(d4)) {
                if ((b2 & 0xf) != 0)//last 4 bits should be zero
                {
                    return null;
                }
                byte[] tmp = new byte[i * 3 + 1];
                System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
                tmp[encodedIndex] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
                return tmp;
            } else if (!isPad(d3) && isPad(d4)) {
                b3 = base64Alphabet[d3];
                if ((b3 & 0x3) != 0)//last 2 bits should be zero
                {
                    return null;
                }
                byte[] tmp = new byte[i * 3 + 2];
                System.arraycopy(decodedData, 0, tmp, 0, i * 3);
                tmp[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
                tmp[encodedIndex] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
                return tmp;
            } else {
                return null;
            }
        } else { //No PAD e.g 3cQl
            b3 = base64Alphabet[d3];
            b4 = base64Alphabet[d4];
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b1 << 2 | b2 >> 4);
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (((b2 & 0xf) << 4) | ((b3 >> 2) & 0xf));
            decodedData[encodedIndex++] = (byte) (b3 << 6 | b4);
        }
        return decodedData;
    }
    /**
     * remove WhiteSpace from MIME containing encoded Base64 data.
     *
     * @param data  the byte array of base64 data (with WS)
     * @return      the new length
     */
    private static int removeWhiteSpace(char[] data) {
        if (data == null) {
            return 0;
        }
        // count characters that's not whitespace
        int newSize = 0;
        int len = data.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            if (!isWhiteSpace(data[i])) {
                data[newSize++] = data[i];
            }
        }
        return newSize;
    }
}

以上是安卓实现RSA公钥加密私钥解密的过程,有什么问题欢迎大家来讨论


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网络协议 安全 算法
"网络世界的守护者:一探究竟TCP协议如何确保数据传输的绝对安全与可靠"
【8月更文挑战第20天】传输控制协议(TCP)是网络通信中的核心协议之一,它确保数据包能可靠、有序地从源头传输到目的地。TCP采用三次握手的方式建立连接,并通过序列号、确认应答及超时重传来保障数据传输的准确性。此外,TCP还具备流量控制与拥塞控制功能,避免网络拥塞。虽然TCP在可靠性上表现优异,但在快速传输场景中可能存在局限。深入理解TCP对于网络工程师和开发者至关重要。
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缓存 网络协议 安全
Android网络面试题之Http基础和Http1.0的特点
**HTTP基础:GET和POST关键差异在于参数传递方式(GET在URL,POST在请求体),安全性(POST更安全),数据大小限制(POST无限制,GET有限制),速度(GET较快)及用途(GET用于获取,POST用于提交)。面试中常强调POST的安全性、数据量、数据类型支持及速度。HTTP 1.0引入了POST和HEAD方法,支持多种数据格式和缓存,但每个请求需新建TCP连接。**
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安全 网络协议 算法
Android网络基础面试题之HTTPS的工作流程和原理
HTTPS简述 HTTPS基于TCP 443端口,通过CA证书确保服务器身份,使用DH算法协商对称密钥进行加密通信。流程包括TCP握手、证书验证(公钥解密,哈希对比)和数据加密传输(随机数加密,预主密钥,对称加密)。特点是安全但慢,易受特定攻击,且依赖可信的CA。每次请求可能复用Session ID以减少握手。
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缓存 网络协议 Android开发
Android网络面试题之Http1.1和Http2.0
HTTP/1.1 引入持久连接和管道机制提升效率,支持分块传输编码和更多请求方式如PUT、PATCH。Host字段指定服务器域名,RANGE用于断点续传。HTTP/2变为二进制协议,实现多工处理,头信息压缩和服务器推送,减少延迟并优化资源加载。HTTP不断发展,从早期的简单传输到后来的高效交互。
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Android网络面试题之Http1.1和Http2.0
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算法 安全 网络安全
概念区分:对称加密、非对称加密、公钥、私钥、签名、证书
概念区分:对称加密、非对称加密、公钥、私钥、签名、证书
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