学步园

这里，讲一下RSA算法加解密在C#和Java之间交互的问题，这两天纠结了很久，也看了很多其他人写的文章，颇受裨益，但没能解决我的实际问题，终于，还是被我捣鼓出来了。

首先，介绍一下写这代码的目的：完成webService验证问题，服务器端采用C#开发，客户端采用Java开发。服务器端给客户端提供公钥，已进行数据加密，客户端加密后提数据提交给服务器，服务器用私钥对数据解密，进行验证。 

这里遇到的主要问题是C# RSACryptoServiceProvider类产生的公钥、私钥都是xml字符串数据，而java RSA算法要求的 Modulus、Exponent都是BigInteger类型，两者间的转换才是问题所在。 

关于Java 和 C#各自独立的进行RSA加密解密，大家可以看整两篇文章，java RSA加密解密实现（） 和 C#中RSA加密解密和签名与验证的实现。 

接下来讲一下实现步骤：

首先由C# RSACryptoServiceProvider类生成公钥、私钥

[csharp]
view plaincopyprint?

1. /// <summary>   
2.        /// 生成公钥、私钥   
3.        /// </summary>   
4.        /// <returns>公钥、私钥，公钥键"PUBLIC",私钥键"PRIVATE"</returns>
     
5.        public Dictionary<string, string> createKeyPair()  
6.        {  
7.            Dictionary<string, string> keyPair = new Dictionary<string, string>();  
8.            RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(1024);  
9.            keyPair.Add("PUBLIC", provider.ToXmlString(false));  
10.            keyPair.Add("PRIVATE", provider.ToXmlString(true));  
11.            return keyPair;  
12.        }  

 /// <summary>
        /// 生成公钥、私钥
        /// </summary>
        /// <returns>公钥、私钥，公钥键"PUBLIC",私钥键"PRIVATE"</returns>
        public Dictionary<string, string> createKeyPair()
        {
            Dictionary<string, string> keyPair = new Dictionary<string, string>();
            RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(1024);
            keyPair.Add("PUBLIC", provider.ToXmlString(false));
            keyPair.Add("PRIVATE", provider.ToXmlString(true));
            return keyPair;
        }

如此处生成的公钥为

[html]
view plaincopyprint?

1. <RSAKeyValue>  
2.     <Modulus>t+56m5jXXonAJAKC7mgkhAZX5gWJTZojbSloLpLBGEWiebFaM+aUUKALfRx83/HaUV79ZiR3zuLJOLBdALx1cmcPk/b9fdNblLmzqi4cfSnfmMLWh05xf+ZS1pKHSKQtui3dfuu+3XH6Ak+S38dpIZUj/hihQQuKysN6GJ9h+c8=  
3.     </Modulus>  
4.     <Exponent>AQAB</Exponent>  
5. </RSAKeyValue>  

<RSAKeyValue>
	<Modulus>t+56m5jXXonAJAKC7mgkhAZX5gWJTZojbSloLpLBGEWiebFaM+aUUKALfRx83/HaUV79ZiR3zuLJOLBdALx1cmcPk/b9fdNblLmzqi4cfSnfmMLWh05xf+ZS1pKHSKQtui3dfuu+3XH6Ak+S38dpIZUj/hihQQuKysN6GJ9h+c8=
	</Modulus>
	<Exponent>AQAB</Exponent>
</RSAKeyValue>

在客户端(Java)对C#提供的公钥提取Modulus和Exponent

[java]
view plaincopyprint?

1. /** 
2.      * 返回包含模数modulus和指数exponent的haspMap 
3.      * @return 
4.      * @throws MalformedURLException 
5.      * @throws DocumentException 
6.      */  
7.     public static HashMap<String,String> rsaParameters(String xmlPublicKey) throws MalformedURLException, DocumentException{  
8.         HashMap<String ,String> map = new HashMap<String, String>();   
9.         Document doc = DocumentHelper.parseText(xmlPublicKey);  
10.         String mudulus = (String) doc.getRootElement().element("Modulus").getData();  
11.         String exponent = (String) doc.getRootElement().element("Exponent").getData();  
12.         map.put("mudulus", mudulus);  
13.         map.put("exponent", exponent);  
14.         return map;  
15.     }  

/**
	 * 返回包含模数modulus和指数exponent的haspMap
	 * @return
	 * @throws MalformedURLException
	 * @throws DocumentException
	 */
	public static HashMap<String,String> rsaParameters(String xmlPublicKey) throws MalformedURLException, DocumentException{
    	HashMap<String ,String> map = new HashMap<String, String>(); 
		Document doc = DocumentHelper.parseText(xmlPublicKey);
		String mudulus = (String) doc.getRootElement().element("Modulus").getData();
		String exponent = (String) doc.getRootElement().element("Exponent").getData();
		map.put("mudulus", mudulus);
		map.put("exponent", exponent);
		return map;
	}

用Modulus和Exponent产生公钥RSAPublicKey（java）

这里有个关键步骤先对Mudolus和Exponent进行Base64解码，这个是由于C#生成的密钥对，其参数已经过Base64编码成String类型，而java
RSA参数是未经base64编码的byte[]类型。

至于Base64编码、解码方法，参考这篇文章，java 编码和解码，想详细。

[java]
view plaincopyprint?

1. public static byte[] decodeBase64(String input) throws Exception{    
2.         Class clazz=Class.forName("com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64");    
3.         Method mainMethod= clazz.getMethod("decode", String.class);    
4.         mainMethod.setAccessible(true);    
5.          Object retObj=mainMethod.invoke(null, input);    
6.          return (byte[])retObj;    
7.     }  
8.       
9.     /** 
10.      * 返回RSA公钥 
11.      * @param modules 
12.      * @param exponent 
13.      * @return 
14.      */  
15.     public static PublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent){  
16.         try {   
17.             byte[] m = decodeBase64(modulus);  
18.             byte[] e = decodeBase64(exponent);  
19.             BigInteger b1 = new BigInteger(1,m);    
20.             BigInteger b2 = new BigInteger(1,e);    
21.             KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");    
22.             RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);    
23.             return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);    
24.         } catch (Exception e) {    
25.             e.printStackTrace();    
26.             return null;    
27.         }     
28.     }  

public static byte[] decodeBase64(String input) throws Exception{  
        Class clazz=Class.forName("com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.Base64");  
        Method mainMethod= clazz.getMethod("decode", String.class);  
        mainMethod.setAccessible(true);  
         Object retObj=mainMethod.invoke(null, input);  
         return (byte[])retObj;  
    }
	
	/**
	 * 返回RSA公钥
	 * @param modules
	 * @param exponent
	 * @return
	 */
	public static PublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent){
		try { 
			byte[] m = decodeBase64(modulus);
			byte[] e = decodeBase64(exponent);
            BigInteger b1 = new BigInteger(1,m);  
            BigInteger b2 = new BigInteger(1,e);  
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");  
            RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);  
            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
            return null;  
        }	
	}

获得公钥后就可以进行RSA加密处理了，这里还有一点需要提的是，RSA加密解密都有最大长度限制，加密最大长度为117字节，解密最大长度是128字节，此外，此处加密得到的数据是经过Base64编码处理的

[java]
view plaincopyprint?

1. public static String encrypt(byte[] source, PublicKey publicKey) throws Exception   {  
2.         String encryptData ="";  
3.         try {  
4.             Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");  
5.             cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);  
6.             int length = source.length;  
7.             int offset = 0;  
8.             byte[] cache;  
9.             ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();  
10.             int i = 0;  
11.             while(length - offset > 0){  
12.                 if(length - offset > MAXENCRYPTSIZE){  
13.                     cache = cipher.doFinal(source, offset, MAXENCRYPTSIZE);  
14.                 }else{  
15.                     cache = cipher.doFinal(source, offset, length - offset);  
16.                 }  
17.                 outStream.write(cache, 0, cache.length);  
18.                 i++;  
19.                 offset = i * MAXENCRYPTSIZE;  
20.             }  
21.             return encodeBase64(outStream.toByteArray());  
22.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
23.             e.printStackTrace();  
24.         } catch (NoSuchPaddingException e) {  
25.             e.printStackTrace();  
26.         } catch (InvalidKeyException e) {  
27.             e.printStackTrace();  
28.         } catch (IllegalBlockSizeException e) {  
29.             e.printStackTrace();  
30.         } catch (BadPaddingException e) {  
31.             e.printStackTrace();  
32.         }  
33.         return encryptData;       
34.     }  

public static String encrypt(byte[] source, PublicKey publicKey) throws Exception	{
		String encryptData ="";
		try {
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
			int length = source.length;
			int offset = 0;
			byte[] cache;
			ByteArrayOutputStream outStream = new ByteArrayOutputStream();
			int i = 0;
			while(length - offset > 0){
				if(length - offset > MAXENCRYPTSIZE){
					cache = cipher.doFinal(source, offset, MAXENCRYPTSIZE);
				}else{
					cache = cipher.doFinal(source, offset, length - offset);
				}
				outStream.write(cache, 0, cache.length);
				i++;
				offset = i * MAXENCRYPTSIZE;
			}
			return encodeBase64(outStream.toByteArray());
		} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (NoSuchPaddingException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (InvalidKeyException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalBlockSizeException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (BadPaddingException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return encryptData;		
	}

加密后的数据提交给C#服务器端进行解密，当然，这里也要注意最大长度限制问题

[csharp]
view plaincopyprint?

1. /// <summary>   
2.         /// RSA解密   
3.         /// </summary>
     
4.         /// <param name="encryptData">经过Base64编码的密文</param>
     
5.         /// <param name="privateKey">私钥</param>
     
6.         /// <returns>RSA解密后的数据</returns>
     
7.         public static string decrypt(string encryptData, string privateKey)  
8.         {  
9.             string decryptData = "";  
10.             try  
11.             {  
12.                 RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();  
13.                 provider.FromXmlString(privateKey);  
14.                 byte[] bEncrypt = Convert.FromBase64String(encryptData);                  
15.                 int length = bEncrypt.Length;  
16.                 int offset = 0;  
17.                 string cache ;  
18.                 int i = 0;  
19.                 while (length - offset > 0)  
20.                 {  
21.                     if (length - offset > MAXDECRYPTSIZE)  
22.                     {  
23.                         cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, MAXDECRYPTSIZE), false));  
24.                     }  
25.                     else  
26.                     {  
27.                         cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, length - offset), false));  
28.                     }  
29.                     decryptData += cache;  
30.                     i++;  
31.                     offset = i*MAXDECRYPTSIZE;  
32.                 }  
33.             }  
34.             catch(Exception e)  
35.             {  
36.                 throw e;  
37.             }  
38.             return decryptData;  
39.         }  
40.   
41.         /// <summary>   
42.         /// 截取字节数组部分字节   
43.         /// </summary>
      
44.         /// <param name="input"></param>
      
45.         /// <param name="offset">起始偏移位</param>
      
46.         /// <param name="length">截取长度</param>
      
47.         /// <returns></returns>
      
48.         private static byte[] getSplit(byte[] input, int offset, int length)  
49.         {   
50.             byte[] output = new byte[length];  
51.             for (int i = offset; i < offset + length; i++)  
52.             {  
53.                 output[i - offset] = input[i];  
54.             }  
55.             return output;  
56.         }  

/// <summary>
        /// RSA解密
        /// </summary>
        /// <param name="encryptData">经过Base64编码的密文</param>
        /// <param name="privateKey">私钥</param>
        /// <returns>RSA解密后的数据</returns>
        public static string decrypt(string encryptData, string privateKey)
        {
            string decryptData = "";
            try
            {
                RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
                provider.FromXmlString(privateKey);
                byte[] bEncrypt = Convert.FromBase64String(encryptData);                
                int length = bEncrypt.Length;
                int offset = 0;
                string cache ;
                int i = 0;
                while (length - offset > 0)
                {
                    if (length - offset > MAXDECRYPTSIZE)
                    {
                        cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, MAXDECRYPTSIZE), false));
                    }
                    else
                    {
                        cache = Encoding.UTF8.GetString(provider.Decrypt(getSplit(bEncrypt, offset, length - offset), false));
                    }
                    decryptData += cache;
                    i++;
                    offset = i*MAXDECRYPTSIZE;
                }
            }
            catch(Exception e)
            {
                throw e;
            }
            return decryptData;
        }

        /// <summary>
        /// 截取字节数组部分字节
        /// </summary>
        /// <param name="input"></param>
        /// <param name="offset">起始偏移位</param>
        /// <param name="length">截取长度</param>
        /// <returns></returns>
        private static byte[] getSplit(byte[] input, int offset, int length)
        { 
            byte[] output = new byte[length];
            for (int i = offset; i < offset + length; i++)
            {
                output[i - offset] = input[i];
            }
            return output;
        }

这样，就顺利完成了。

经过测试，这样做的确得到了正确的结果。

若是有什么地方有问题，还望大家指正！

----------------------------------------------------------------------------------------

C# Java间进行RSA加密解密交互（二）

C# Java间进行RSA加密解密交互（三）

转自：http://blog.csdn.net/dslinmy/article/details/37362661