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一、概述

  1、ElGamal算法和ECC算法基于离散对数问题

  2、这个是一个单向的过程。虽然密钥对构造简单，但是只是乙方向另外一方单向传送数据进行加解密，不能反向操作

  3、这里只有“公钥加密、私钥解密”这个过程

  4、ElGamal不足之处就是 密文会成倍增长

  5、ElGamal和RSA最大不同就是他们构造密钥对的方式不同。还有就是是否为双向加解密

二、模型分析

 以甲方向乙方发送数据为模型

1、甲方构造密钥对（公钥+私钥），公布公钥给乙方

2、这里甲方没法给乙方发送数据了，只有乙方能给甲方传送数据

3、乙方用公钥对数据进行加密，传送给甲方，甲方用私钥对数据进行解密

三、代码实现

package com.ca.test;<br /> import java.security.AlgorithmParameterGenerator;<br /> import java.security.AlgorithmParameters;<br /> import java.security.Key;<br /> import java.security.KeyFactory;<br /> import java.security.KeyPair;<br /> import java.security.KeyPairGenerator;<br /> import java.security.PrivateKey;<br /> import java.security.PublicKey;<br /> import java.security.SecureRandom;<br /> import java.security.Security;<br /> import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;<br /> import java.security.interfaces.RSAPublicKey;<br /> import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;<br /> import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;<br /> import java.util.HashMap;<br /> import java.util.Map;<br /> import javax.crypto.Cipher;<br /> import javax.crypto.interfaces.DHPrivateKey;<br /> import javax.crypto.interfaces.DHPublicKey;<br /> import javax.crypto.spec.DHParameterSpec;<br /> import org.apache.commons.codec.binary.Base64;<br /> import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;<br /> /**<br /> * 非对称加密算法ElGamal算法组件<br /> * 非对称算法一般是用来传送对称加密算法的密钥来使用的。相对于RSA算法，这个算法只支持私钥加密公钥解密<br /> * @author kongqz<br /> * */<br /> public class ElGamalCoder {<br /> //非对称密钥算法<br /> public static final String KEY_ALGORITHM="ElGamal";</p> <p> /**<br /> * 密钥长度，DH算法的默认密钥长度是1024<br /> * 密钥长度必须是8的倍数，在160到16384位之间<br /> * */<br /> private static final int KEY_SIZE=256;<br /> //公钥<br /> private static final String PUBLIC_KEY="ElGamalPublicKey";</p> <p> //私钥<br /> private static final String PRIVATE_KEY="ElGamalPrivateKey";</p> <p> /**<br /> * 初始化密钥对<br /> * @return Map 甲方密钥的Map<br /> * */<br /> public static Map<String,Object> initKey() throws Exception{<br /> //加入对BouncyCastle支持<br /> Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());<br /> AlgorithmParameterGenerator apg=AlgorithmParameterGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);<br /> //初始化参数生成器<br /> apg.init(KEY_SIZE);<br /> //生成算法参数<br /> AlgorithmParameters params=apg.generateParameters();<br /> //构建参数材料<br /> DHParameterSpec elParams=(DHParameterSpec)params.getParameterSpec(DHParameterSpec.class);</p> <p> //实例化密钥生成器<br /> KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM) ;</p> <p> //初始化密钥对生成器<br /> kpg.initialize(elParams,new SecureRandom());</p> <p> KeyPair keyPair=kpg.generateKeyPair();<br /> //甲方公钥<br /> PublicKey publicKey= keyPair.getPublic();<br /> //甲方私钥<br /> PrivateKey privateKey= keyPair.getPrivate();<br /> //将密钥存储在map中<br /> Map<String,Object> keyMap=new HashMap<String,Object>();<br /> keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);<br /> keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);<br /> return keyMap;</p> <p> }</p> <p> /**<br /> * 公钥加密<br /> * @param data待加密数据<br /> * @param key 密钥<br /> * @return byte[] 加密数据<br /> * */<br /> public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{</p> <p> //实例化密钥工厂<br /> KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);<br /> //初始化公钥<br /> //密钥材料转换<br /> X509EncodedKeySpec x509KeySpec=new X509EncodedKeySpec(key);<br /> //产生公钥<br /> PublicKey pubKey=keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);</p> <p> //数据加密<br /> Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());<br /> cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);<br /> return cipher.doFinal(data);<br /> }<br /> /**<br /> * 私钥解密<br /> * @param data 待解密数据<br /> * @param key 密钥<br /> * @return byte[] 解密数据<br /> * */<br /> public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data,byte[] key) throws Exception{<br /> //取得私钥<br /> PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(key);<br /> KeyFactory keyFactory=KeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);<br /> //生成私钥<br /> PrivateKey privateKey=keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);<br /> //数据解密<br /> Cipher cipher=Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());<br /> cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);<br /> return cipher.doFinal(data);<br /> }</p> <p> /**<br /> * 取得私钥<br /> * @param keyMap 密钥map<br /> * @return byte[] 私钥<br /> * */<br /> public static byte[] getPrivateKey(Map<String,Object> keyMap){<br /> Key key=(Key)keyMap.get(PRIVATE_KEY);<br /> return key.getEncoded();<br /> }<br /> /**<br /> * 取得公钥<br /> * @param keyMap 密钥map<br /> * @return byte[] 公钥<br /> * */<br /> public static byte[] getPublicKey(Map<String,Object> keyMap) throws Exception{<br /> Key key=(Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);<br /> return key.getEncoded();<br /> }<br /> /**<br /> * @param args<br /> * @throws Exception<br /> */<br /> public static void main(String[] args) throws Exception {<br /> //初始化密钥<br /> //生成密钥对<br /> Map<String,Object> keyMap=ElGamalCoder.initKey();<br /> //公钥<br /> byte[] publicKey=ElGamalCoder.getPublicKey(keyMap);</p> <p> //私钥<br /> byte[] privateKey=ElGamalCoder.getPrivateKey(keyMap);<br /> System.out.println("公钥：/n"+Base64.encodeBase64String(publicKey));<br /> System.out.println("私钥：/n"+Base64.encodeBase64String(privateKey));</p> <p> System.out.println("================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============");<br /> String str="ElGamal密码交换算法";<br /> System.out.println("/n===========甲方向乙方发送加密数据==============");<br /> System.out.println("原文:"+str);</p> <p> //乙方使用公钥对数据进行加密<br /> byte[] code2=ElGamalCoder.encryptByPublicKey(str.getBytes(), publicKey);<br /> System.out.println("===========乙方使用公钥对数据进行加密==============");<br /> System.out.println("加密后的数据："+Base64.encodeBase64String(code2));</p> <p> //甲方使用私钥对数据进行解密<br /> byte[] decode2=ElGamalCoder.decryptByPrivateKey(code2, privateKey);</p> <p> System.out.println("甲方解密后的数据："+new String(decode2));<br /> }<br /> }<br /> 控制台输出：<br /> 公钥：<br /> MHgwUAYGKw4HAgEBMEYCIQD0uq+9qH/RFRMgdsbGP9scyNhsDF51I40kDUGYfDs9LwIhAMxG0VQV<br /> ZBaqTMZzLeFGYO2SBQX2UMAnuiBzLhKEcPh1AyQAAiEA2eL2mHUbsm/3p9wNRLSaikuOmkRoIbbp<br /> Ltvj8Lok3OE=<br /> 私钥：<br /> MHkCAQAwUAYGKw4HAgEBMEYCIQD0uq+9qH/RFRMgdsbGP9scyNhsDF51I40kDUGYfDs9LwIhAMxG<br /> 0VQVZBaqTMZzLeFGYO2SBQX2UMAnuiBzLhKEcPh1BCICIHkLWWt3E212XnDAMZonNEE4tDbDtkVV<br /> 9GOHK/rBjAQi<br /> ================密钥对构造完毕,甲方将公钥公布给乙方，开始进行加密数据的传输=============<br /> ===========甲方向乙方发送加密数据==============<br /> 原文:ElGamal密码交换算法<br /> ===========乙方使用公钥对数据进行加密==============<br /> 加密后的数据：d9HzNTy1AnEk9c7f6cUs7B6QRbHnMSd3666pfqlffC+ziJj0jYCcmV4Jso8eU1gTs57z8pjJB23j<br /> mCB1A8uFjw==<br /> 甲方解密后的数据：ElGamal密码交换算法<br />

四、总结

1、这个是一个单向传递数据的过程，这个和RSA不同，RSA的公钥私钥都可以用来做加解密数据的

2、这里java6不支持ElGamal算法，BouncyCastle支持这个算法

3、这里的公钥私钥长度几乎一致

4、这里只有“公钥加密、私钥解密”这一个原则