RSA签名与验签

野性酷女 2022-06-14 11:54 390阅读 0赞

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# RSA签名与验签 #

RSA算法除了可以进行加解密以外，还可以用来签名与验签。RSA用来进行签名与验签时是使用私钥进行签名，公钥进行验签的。这点与加解密的时候刚好相反。加解密时使用公钥加密，私钥解密。签名和验签是通过`Signature`对象进行的。

## 签名 ##

以下是一个使用`Signature`进行签名的示例。初始化`Signature`时指定将使用的签名算法是`MD5withRSA`，除了该算法外，`Signature`还支持很多其它的算法，如`SHA256withRSA`，更多的算法可以参考[官方文档][Link 1]。

/**
    	 * 测试签名
    	 * @throws Exception
    	 */
    	@Test
    	public void testSign() throws Exception {
    		byte[] sign = this.sign("Hello World");
    		String result = Base64.getEncoder().encodeToString(sign);
    		System.out.println(result);
    	}
    	
    	/**
    	 * 私钥签名
    	 * @param data
    	 * @return
    	 * @throws Exception
    	 */
    	private byte[] sign(String data) throws Exception {
    		//读取储存的私钥字节数组
    		byte[] privateKeyCode = Files.readAllBytes(Paths.get(PRIVATE_KEY_PATH));
    		//包装私钥字节数组为一个KeySpec
    		PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyCode);
    		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
    		//通过KeyFactory生成私钥
    		PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
    		Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");//签名的算法
    		//通过私钥初始化Signature，签名时用
    		signature.initSign(privateKey);
    		//指定需要进行签名的内容
    		signature.update(data.getBytes());
    		//签名
    		byte[] result = signature.sign();
    		return result;
    	}

## 验签 ##

以下是一个利用`Signature`进行验签的示例。验签时使用的是公钥。在初始化`Signature`时使用的是`initVerify`，而签名时使用的是`initSign`，这跟`Cipher`进行加解密有点类似。

/**
    	 * 测试公钥验签
    	 * @throws Exception
    	 */
    	@Test
    	public void testVerifySign() throws Exception {
    		String data = "Hello World";
    		byte[] sign = this.sign(data);
    		Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");
    		byte[] publicKeyCode = Files.readAllBytes(Paths.get(PUBLIC_KEY_PATH));
    		X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyCode);
    		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
    		PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);
    		//以验签的方式初始化Signature
    		signature.initVerify(publicKey);
    		//指定需要验证的签名
    		signature.update(data.getBytes());
    		//进行验签，返回验签结果
    		boolean result = signature.verify(sign);
    		Assert.assertTrue(result);
    	}

完整代码 以下是上述示例的完整代码。

public class RSATest {
    
    	private static final String ALGORITHM = "RSA";
    	private static final String PRIVATE_KEY_PATH = "D:\\rsa_private.isa";
    	private static final String PUBLIC_KEY_PATH = "D:\\rsa_public.isa";
    	
    	/**
    	 * 测试签名
    	 * @throws Exception
    	 */
    	@Test
    	public void testSign() throws Exception {
    		byte[] sign = this.sign("Hello World");
    		String result = Base64.getEncoder().encodeToString(sign);
    		System.out.println(result);
    	}
    	
    	/**
    	 * 私钥签名
    	 * @param data
    	 * @return
    	 * @throws Exception
    	 */
    	private byte[] sign(String data) throws Exception {
    		//读取储存的私钥字节数组
    		byte[] privateKeyCode = Files.readAllBytes(Paths.get(PRIVATE_KEY_PATH));
    		//包装私钥字节数组为一个KeySpec
    		PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyCode);
    		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
    		//通过KeyFactory生成私钥
    		PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
    		Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");//签名的算法
    		//通过私钥初始化Signature，签名时用
    		signature.initSign(privateKey);
    		//指定需要进行签名的内容
    		signature.update(data.getBytes());
    		//签名
    		byte[] result = signature.sign();
    		return result;
    	}
    	
    	/**
    	 * 测试公钥验签
    	 * @throws Exception
    	 */
    	@Test
    	public void testVerifySign() throws Exception {
    		String data = "Hello World";
    		byte[] sign = this.sign(data);
    		Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");
    		byte[] publicKeyCode = Files.readAllBytes(Paths.get(PUBLIC_KEY_PATH));
    		X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyCode);
    		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
    		PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);
    		//以验签的方式初始化Signature
    		signature.initVerify(publicKey);
    		//指定需要验证的签名
    		signature.update(data.getBytes());
    		//进行验签，返回验签结果
    		boolean result = signature.verify(sign);
    		Assert.assertTrue(result);
    	}
    	
    }

（注：本文由Elim写于2017年5月22日）

[Link 1]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/security/StandardNames.html#Signature