Android和IOS关于RSA加密以及服务端解密的研究实现

一、 密钥对的生成

RSA加密解密，类似于支付宝中的加解密功能，以前的app使用的是DES加密即对称加密算法，只需要一个密钥；而采用RSA实现加解密需要一个密钥对，即公钥和私钥。所以首先要做的操作是生成一个密钥对，在window 7环境下，这里借用支付宝demo中的openssl命令行工具，密钥对的生成流程大致如下：

1、生成RSA私钥

genrsa -out rsa_private_key.pem 1024

2、将RSA私钥转换成PKCS8格式，然后在命令行模式下复制到txt文件，供最后解密使用，以下二选一即可（服务端使用pem私钥解密）

(1)pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt
(2)pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -out rsa_private_key_pkcs8.pem -nocrypt

3、生成RSA pem格式公钥（Android使用pem公钥加密）

rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

4、根据私钥（注：或者是pkcs8编码下的pem，即2(2)）生成csr文件，这里面会输入相关地址及公司密码等信息

(1)req -new -key rsa_private_key.pem -out company.csr

(2)req -new -key rsa_private_key_pkcs8.pem -out company.csr

5、根据私钥(注：或者是2(2))以及csr文件生成一个10年有效期的der格式公钥（IOS使用der公钥加密）

x509 -req -in company.csr -out rsa_public_key.der -outform der -signkey rsa_private_key.pem -days 3650

二、Android加密过程的实现

加密使用公钥，不过Android使用的是pem公钥，IOS使用的是der公钥，以下是Android平台下加密方法：把一个字符串用公钥加密后得到一个byte数组，然后使用base64编码得到一个字符串返回，作为传递给服务端的参数（声明：encryptByPublicKey这个方法不是原创，以下解密核心方法类同）

public static String toEncryptStr(String param) {
		// TODO Auto-generated method stub
		try {
			System.out.println("加密前:" + param);
			byte[] data = param.getBytes();
			byte[] encodedData = encryptByPublicKey(data,
					RSAConfig.RSA_PUBLIC);
			String encryptStr = Base64Utils.encode(encodedData);
			System.out.println("加密后:" + encryptStr);
			return encryptStr;
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String publicKey)
			throws Exception {
		byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(publicKey);
		X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA",
				new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
		Key publicK = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
		// 对数据加密
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm(),
				new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicK);
		int inputLen = data.length;
		ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
		int offSet = 0;
		byte[] cache;
		int i = 0;
		// 对数据分段加密
		while (inputLen - offSet > 0) {
			if (inputLen - offSet > 117) {
				cache = cipher.doFinal(data, offSet, 117);
			} else {
				cache = cipher.doFinal(data, offSet, inputLen - offSet);
			}
			out.write(cache, 0, cache.length);
			i++;
			offSet = i * 117;
		}
		byte[] encryptedData = out.toByteArray();
		out.close();
		return encryptedData;
	}

三、服务端解密过程的实现

解密使用私钥，正好和加密的流程相反，不过就目前来说，只能实现不同平台分开解密，从代码可以看出来，Android和IOS的解密区别就在于是否添加了BouncyCastleProvider这个provider，具体原因未知

public static String toDecryptStr(String param) {
		// TODO Auto-generated method stub
		try {
			System.out.println("解密前:" + param);
			byte[] data = Base64Utils.decode(param);
			byte[] decodedData = decryptByPrivateKeyForAndroid(data,
					RSAConfig.RSA_PRIVATE);
			String target = new String(decodedData, "utf-8");
			System.out.println("解密后:" + target);
			return target;
		} catch (Exception e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	public static byte[] decryptByPrivateKeyForAndroid(byte[] encryptedData,
			String privateKey) throws Exception {
		byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
		PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA",
				new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
		Key privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm(),
				new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateK);
		int inputLen = encryptedData.length;
		ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
		int offSet = 0;
		byte[] cache;
		int i = 0;
		// 对数据分段解密
		while (inputLen - offSet > 0) {
			if (inputLen - offSet > 128) {
				cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, 128);
			} else {
				cache = cipher
						.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);
			}
			out.write(cache, 0, cache.length);
			i++;
			offSet = i * 128;
		}
		byte[] decryptedData = out.toByteArray();
		out.close();
		return decryptedData;
	}

	public static byte[] decryptByPrivateKeyForIOS(byte[] encryptedData,
			String privateKey) throws Exception {
		byte[] keyBytes = Base64Utils.decode(privateKey);
		PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
		KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
		Key privateK = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateK);
		int inputLen = encryptedData.length;
		ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
		int offSet = 0;
		byte[] cache;
		int i = 0;
		// 对数据分段解密
		while (inputLen - offSet > 0) {
			if (inputLen - offSet > 128) {
				cache = cipher.doFinal(encryptedData, offSet, 128);
			} else {
				cache = cipher
						.doFinal(encryptedData, offSet, inputLen - offSet);
			}
			out.write(cache, 0, cache.length);
			i++;
			offSet = i * 128;
		}
		byte[] decryptedData = out.toByteArray();
		out.close();
		return decryptedData;
	}

加解密过程中主要使用了两个第三方jar包：bcprov-jdk15-140.jar、javabase64-1.3.1.jar

结束语：大功告成，在借鉴各位大神提供的加解密思路以及方法的前提下，加上个人的不断调试，终于实现了加解密过程；

附录：参考博文地址

[1].java中RSA加解密的实现

[2].Android RSA加密解密

[3].java与IOS之间的RSA加解密

[4].ios下使用rsa算法与php进行加解密通讯

[5].java中RSA加解密的实现

[6].android和java webservice RSA处理的不同

[7].OpenSSL小结