Android RSA加密解密功能的實現
本文主要是實現Android RSA加密解密功能，在網上參考了很多人提供的方法，自己改寫成一個關於Android RSA加密解密檔案的功能模組，方便今後參考使用。
1.在編寫程式碼前，需要準備好RSA的金鑰對。關於RSA金鑰對的生成網上有很多。可以去下載openssl-0.9.8k_WIN32，開啟cmd控制檯進入其bin目錄，執行以下操作：
(1)先來生成私鑰：
openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 1024
(2)根據私鑰生成公鑰：
openssl rsa -in rsa_private_key.pem -out rsa_public_key.pem -pubout
(3)這時候的私鑰還不能直接被使用，需要進行PKCS#8編碼：
openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key.pem -out pkcs8_rsa_private_key.pem -nocrypt
注意：把生成的金鑰對pkcs8_rsa_private_key.pem，rsa_public_key.pem放到工程目錄的assets目錄下；
2.把獲取到的金鑰對放到工程目錄的assets目錄下之後，就可以開始編寫程式碼了。MainActivity
public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener { private final String TAG="MainActivity"; private Button encryptionBtn, decryptionBtn;// 加密，解密 private EditText inputContent,outputEncryContent, outputDecryContent;// 需加密的內容，加密後的內容，解密後的內容 @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_rsamain); initView(); } private void initView() { encryptionBtn = (Button) findViewById(R.id.encryption_btn); decryptionBtn = (Button) findViewById(R.id.decryption_btn); encryptionBtn.setOnClickListener(this); decryptionBtn.setOnClickListener(this); inputContent = (EditText) findViewById(R.id.input_content); outputEncryContent= (EditText) findViewById(R.id.output_encrycontent); outputDecryContent = (EditText) findViewById(R.id.output_decrycontent); } @Override public void onClick(View v) { switch (v.getId()) { // 加密 case R.id.encryption_btn: String source = inputContent.getText().toString().trim(); Log.d(TAG, source); try { Log.d(TAG, "進入"); // 從檔案中得到公鑰 InputStream inPublic = getAssets().open("rsa_public_key.pem"); PublicKey publicKey = RSAUtils.loadPublicKey(inPublic); // 加密 byte[] encryptByte = RSAUtils.encryptData(source.getBytes(), publicKey); // 為了方便觀察吧加密後的資料用base64加密轉一下，要不然看起來是亂碼,所以解密是也是要用Base64先轉換 String afterencrypt = Base64Utils.encode(encryptByte); Log.d(TAG, afterencrypt ); outputEncryContent.setText(afterencrypt); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } break; // 解密 case R.id.decryption_btn: String encryptContent = outputEncryContent.getText().toString().trim(); try { // 從檔案中得到私鑰 InputStream inPrivate = getResources().getAssets().open("pkcs8_rsa_private_key.pem"); PrivateKey privateKey = RSAUtils.loadPrivateKey(inPrivate); // 因為RSA加密後的內容經Base64再加密轉換了一下，所以先Base64解密回來再給RSA解密 byte[] decryptByte = RSAUtils.decryptData(Base64Utils.decode(encryptContent), privateKey); String decryptStr = new String(decryptByte); Log.d(TAG, decryptStr); outputDecryContent.setText(decryptStr); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } break; default: break; } } }
3.RSAUtils
@SuppressLint("TrulyRandom") public final class RSAUtils { @SuppressWarnings("unused") private static String TAG="RSAUtils"; private static String RSA = "RSA"; /** * 隨機生成RSA金鑰對(預設金鑰長度為1024) * * @return */ public static KeyPair generateRSAKeyPair() { return generateRSAKeyPair(1024); } /** * 隨機生成RSA金鑰對 * * @param keyLength * 金鑰長度，範圍：512～2048 * 一般1024 * @return */ @SuppressLint("TrulyRandom") public static KeyPair generateRSAKeyPair(int keyLength) { try { KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance(RSA); kpg.initialize(keyLength); return kpg.genKeyPair(); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 用公鑰加密 * 每次加密的位元組數，不能超過金鑰的長度值減去11 * * @param data * 需加密資料的byte資料 * @param pubKey * 公鑰 * @return 加密後的byte型資料 */ public static byte[] encryptData(byte[] data, PublicKey publicKey) { try { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA); // 編碼前設定編碼方式及金鑰 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey); // 傳入編碼資料並返回編碼結果 return cipher.doFinal(data); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } /** * 用私鑰解密 * * @param encryptedData * 經過encryptedData()加密返回的byte資料 * @param privateKey * 私鑰 * @return */ public static byte[] decryptData(byte[] encryptedData, PrivateKey privateKey) { try { Cipher cipher = Cipher.getInstance(RSA); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); return cipher.doFinal(encryptedData); } catch (Exception e) { return null; } } /** * 通過公鑰byte[](publicKey.getEncoded())將公鑰還原，適用於RSA演算法 * * @param keyBytes * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PublicKey getPublicKey(byte[] keyBytes) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec); return publicKey; } /** * 通過私鑰byte[]將公鑰還原，適用於RSA演算法 * * @param keyBytes * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PrivateKey getPrivateKey(byte[] keyBytes) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec); return privateKey; } /** * 使用N、e值還原公鑰 * * @param modulus * @param publicExponent * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PublicKey getPublicKey(String modulus, String publicExponent) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { BigInteger bigIntModulus = new BigInteger(modulus); BigInteger bigIntPrivateExponent = new BigInteger(publicExponent); RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(bigIntModulus, bigIntPrivateExponent); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec); return publicKey; } /** * 使用N、d值還原私鑰 * * @param modulus * @param privateExponent * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeySpecException */ public static PrivateKey getPrivateKey(String modulus, String privateExponent) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException { BigInteger bigIntModulus = new BigInteger(modulus); BigInteger bigIntPrivateExponent = new BigInteger(privateExponent); RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(bigIntModulus, bigIntPrivateExponent); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec); return privateKey; } /** * 從字串中載入公鑰 * * @param publicKeyStr * 公鑰資料字串 * @throws Exception * 載入公鑰時產生的異常 */ public static PublicKey loadPublicKey(String publicKeyStr) throws Exception { try { byte[] buffer = Base64Utils.decode(publicKeyStr); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer); return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new Exception("無此演算法"); } catch (InvalidKeySpecException e) { throw new Exception("公鑰非法"); } catch (NullPointerException e) { throw new Exception("公鑰資料為空"); } } /** * 從字串中載入私鑰<br> * 載入時使用的是PKCS8EncodedKeySpec（PKCS#8編碼的Key指令）。 * * @param privateKeyStr * @return * @throws Exception */ public static PrivateKey loadPrivateKey(String privateKeyStr) throws Exception { try { byte[] buffer = Base64Utils.decode(privateKeyStr); // X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer); PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(buffer); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA); return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { throw new Exception("無此演算法"); } catch (InvalidKeySpecException e) { throw new Exception("私鑰非法"); } catch (NullPointerException e) { throw new Exception("私鑰資料為空"); } } /** * 從檔案中輸入流中載入公鑰 * * @param in * 公鑰輸入流 * @throws Exception * 載入公鑰時產生的異常 */ public static PublicKey loadPublicKey(InputStream in) throws Exception { try { return loadPublicKey(readKey(in)); } catch (IOException e) { throw new Exception("公鑰資料流讀取錯誤"); } catch (NullPointerException e) { throw new Exception("公鑰輸入流為空"); } } /** * 從檔案中載入私鑰 * * @param keyFileName * 私鑰檔名 * @return 是否成功 * @throws Exception */ public static PrivateKey loadPrivateKey(InputStream in) throws Exception { try { return loadPrivateKey(readKey(in)); } catch (IOException e) { throw new Exception("私鑰資料讀取錯誤"); } catch (NullPointerException e) { throw new Exception("私鑰輸入流為空"); } } /** * 讀取金鑰資訊 * * @param in * @return * @throws IOException */ private static String readKey(InputStream in) throws IOException { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in)); String readLine = null; StringBuilder sb = new StringBuilder(); while ((readLine = br.readLine()) != null) { if (readLine.charAt(0) == '-') { continue; } else { sb.append(readLine); sb.append('\r'); } } return sb.toString(); } /** * 列印公鑰資訊 * * @param publicKey */ public static void printPublicKeyInfo(PublicKey publicKey) { RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) publicKey; System.out.println("----------RSAPublicKey----------"); System.out.println("Modulus.length=" + rsaPublicKey.getModulus().bitLength()); System.out.println("Modulus=" + rsaPublicKey.getModulus().toString()); System.out.println("PublicExponent.length=" + rsaPublicKey.getPublicExponent().bitLength()); System.out.println("PublicExponent=" + rsaPublicKey.getPublicExponent().toString()); } public static void printPrivateKeyInfo(PrivateKey privateKey) { RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) privateKey; System.out.println("----------RSAPrivateKey ----------"); System.out.println("Modulus.length=" + rsaPrivateKey.getModulus().bitLength()); System.out.println("Modulus=" + rsaPrivateKey.getModulus().toString()); System.out.println("PrivateExponent.length=" + rsaPrivateKey.getPrivateExponent().bitLength()); System.out.println("PrivatecExponent=" + rsaPrivateKey.getPrivateExponent().toString()); } }
4.Base64Utils
public final class Base64Utils {
private static char[] base64EncodeChars = new char[]
{'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T',
'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm',
'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '0', '1', '2', '3', '4', '5',
'6', '7', '8', '9', '+', '/'};
private static byte[] base64DecodeChars = new byte[]
{-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 62, -1, -1, -1, 63, 52, 53,
54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,
12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 26, 27, 28, 29,
30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, -1, -1,
-1, -1, -1};
/**
* 加密
* @param data
* @return
*/
public static String encode(byte[] data) {
if (data == null || data.length < 1) return null;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int len = data.length;
int i = 0;
int b1, b2, b3;
while (i < len) {
b1 = data[i++] & 0xff;
if (i == len) {
sb.append(base64EncodeChars[b1 >>> 2]);
sb.append(base64EncodeChars[(b1 & 0x3) << 4]);
sb.append("==");
break;
}
b2 = data[i++] & 0xff;
if (i == len) {
sb.append(base64EncodeChars[b1 >>> 2]);
sb.append(base64EncodeChars[((b1 & 0x03) << 4) | ((b2 & 0xf0) >>> 4)]);
sb.append(base64EncodeChars[(b2 & 0x0f) << 2]);
sb.append("=");
break;
}
b3 = data[i++] & 0xff;
sb.append(base64EncodeChars[b1 >>> 2]);
sb.append(base64EncodeChars[((b1 & 0x03) << 4) | ((b2 & 0xf0) >>> 4)]);
sb.append(base64EncodeChars[((b2 & 0x0f) << 2) | ((b3 & 0xc0) >>> 6)]);
sb.append(base64EncodeChars[b3 & 0x3f]);
}
return sb.toString();
}
/**
* 解密
* @param str
* @return
*/
public static byte[] decode(String str) {
if (TextUtils.isEmpty(str)) return null;
try {
return decodePrivate(str);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
return new byte[]{};
}
private static byte[] decodePrivate(String str) throws UnsupportedEncodingException {
if (TextUtils.isEmpty(str)) return null;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
byte[] data = str.getBytes("US-ASCII");
int len = data.length;
int i = 0;
int b1, b2, b3, b4;
while (i < len) {
do {
b1 = base64DecodeChars[data[i++]];
} while (i < len && b1 == -1);
if (b1 == -1)
break;
do {
b2 = base64DecodeChars[data[i++]];
} while (i < len && b2 == -1);
if (b2 == -1)
break;
sb.append((char) ((b1 << 2) | ((b2 & 0x30) >>> 4)));
do {
b3 = data[i++];
if (b3 == 61)
return sb.toString().getBytes("iso8859-1");
b3 = base64DecodeChars[b3];
} while (i < len && b3 == -1);
if (b3 == -1)
break;
sb.append((char) (((b2 & 0x0f) << 4) | ((b3 & 0x3c) >>> 2)));
do {
b4 = data[i++];
if (b4 == 61)
return sb.toString().getBytes("iso8859-1");
b4 = base64DecodeChars[b4];
} while (i < len && b4 == -1);
if (b4 == -1)
break;
sb.append((char) (((b3 & 0x03) << 6) | b4));
}
return sb.toString().getBytes("iso8859-1");
}
}5.佈局檔案 activity_rsamain.xml
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:orientation="vertical"
tools:context="com.example.rsa.MainActivity" >
<TextView
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="RSA加密解密功能測試"
android:textSize="24dip"
android:textStyle="bold"
android:layout_gravity="center"
android:layout_marginTop="40dip"/>
<EditText
android:id="@+id/input_content"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="輸入需加密的內容" />
<LinearLayout
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:orientation="horizontal"
android:gravity="center_horizontal">
<Button
android:id="@+id/encryption_btn"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="加密" />
<Button
android:id="@+id/decryption_btn"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="解密" />
</LinearLayout>
<EditText
android:id="@+id/output_encrycontent"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="加密後的內容" />
<EditText
android:id="@+id/output_decrycontent"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:hint="解密後的內容" />
</LinearLayout>6.Manifest檔案配置
這裡不需要新增許可權
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