Linux下Java程序调用Openssl命令实现内存中加密数据

男娘i 2022-06-18 06:20 278阅读 0赞

**项目需求：**

对一段动态字符串使用openssl加密，并且将加密后的数据发送给另外一个系统。

**问题：**

看了一下openssl enc命令的帮助信息，发现他的【in】参数只能接收一个文件，对这个文件加密后，输出一个新的加密后的文件。并不接收字符串作为加密对象。

客户给出的方案是，在磁盘上建立一个文件，将动态的字符串写入文件中，然后调用openssl enc加密，再读取加密后的文件，将加密后的数据发送给另外一个系统。完成这个操作后，建立的文件以及openssl输出的文件就没有用了，还需要将这些垃圾文件删除。

虽可行，但是涉及到并发访问以及文件操作，会很麻烦。

**解决方案：**

几经辗转，终于被我找到一个雅一点的解决方案，不会涉及到并发访问，也没有文件操作。

概要：

这里首先对 openssl enc 的参数【in】和【out】做一下深入的了解。

【in】参数接收一个文件作为加密对象，其实他还可以从标准输入读取数据。而且缺省就是从标准输入读取数据。

【out】参数会输出一个加密后的文件，他也一样可以将加密数据输出到标准输出设备上，而且缺省就是标准输出。

**注意：从标准输入读取数据，并非就是在【in】参数后面直接输入加密的字符串，有兴趣的童鞋可以试一下，如果在【in】参数后面直接输入字符串，系统会毫不犹豫的告诉你：“加密的字符串“: No such file or directory**

**要实现从标准输入读取数据，需要使用管道命令 “|”。稍后会讲解。**

OK，数据输入问题解决了。

因为不想涉及文件操作，所以我会将加密后的数据输出到标准输出上，然后从Java程序中捕获输出流，并读取加密数据。

下面就详细讲解实现过程

**实现：**

先对管道命令做个简单的介绍。基本格式是：command1**|** command2

简而言之，就是将命令【command1】的输出作为命令【command2】的输入。前提是【command2】必须可以接收标准输入。

第一步：Openssl命令的实现

echo -E "{0}" | openssl aes-128-cbc -e -kfile {1} -base64

1. \{0\}就是要加密的数据，因为是动态的，我会在命令执行前，将它替换为真实的数据。

2.命令【ehco】就是向标准输出设备输出引号中的内容。这里将使用管道命令”**|**“将【echo】命令的输出作为【openssl】命令的输入。

**注意：参数【-E】的作用是将引号的内容原本输出，而不做转义处理。否则，如果加密数据中含有特殊字符，会导致命令执行失败。**

3.命令中没有【out】参数，命令的执行结果会缺省的输出到标准输出上。

4.参数【-kfile】是加密口令，它也必须接收一个文件参数。但是openssl也提供了非文件口令的参数 ：【-k ”加密口令“】。加密口令是固定的，所以这里使用【-kefile】的方式，也便于将来管理员修改加密口令。\{1\}也会在执行命令前，被替换为真实的口令文件名。这不是本文的重点，有所了解即可。

第二部：在Java程序中调用Shell命令

/**
    	 * 数据加密处理
    	 * 
    	 * @param data 要加密的数据
    	 * @param commonKey 加密口令文件名
    	 * @return　加密数据
    	 */
    	public static final synchronized String encryption(String data, String commonKey){
    		// 加密后的数据定义
    		String encryptionData = "";	
    		
    		try {
    			// 加密命令
    			String encryption = "echo -E \"{0}\" | openssl aes-128-cbc -e -kfile {1} -base64";
    			
    			// 替换命令中占位符
    			encryption = MessageFormat.format(encryption, data, commonKey);
    			
    			String[] sh = new String[]{"/bin/sh", "-c", encryption};
    			
    			// Execute Shell Command
    			ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(sh);
    			
    			Process p = pb.start();
    			
    			encryptionData = getShellOut(p);
    
    		} catch (Exception e) {
    			throw new EncryptionException(e);
    		}
    		
    		return encryptionData;
    	}

第三部：在Java程序中捕获Shell命令的输出流，并读取加密数据

/**
    	 * 读取输出流数据
    	 * 
    	 * @param p 进程
    	 * @return 从输出流中读取的数据
    	 * @throws IOException
    	 */
    	public static final String getShellOut(Process p) throws IOException{
    		
    		StringBuilder sb = new StringBuilder();
    		BufferedInputStream in = null;
    		BufferedReader br = null;
    		
    		try {
    			
    			in = new BufferedInputStream(p.getInputStream());
    			br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
    			String s;
    			
    			while ((s = br.readLine()) != null) {
    				// 追加换行符
    				sb.append(ConstantUtil.LINE_SEPARATOR);
    				
    				sb.append(s);
    			}
    			
    		} catch (IOException e) {
    			throw e;
    		} finally {
    			br.close();
    			in.close();
    		}
    		
    		return sb.toString();
    	}

到此为止，就完成了Java调用openssl命令，实现内存中加密的功能。