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微信加密解密帮助类

2016-08-15 10:28 169 查看

WXBizMsgCrypt:

/**
* 针对org.apache.commons.codec.binary.Base64，
* 需要导入架包commons-codec-1.9（或commons-codec-1.8等其他版本）
* 官方下载地址：http://commons.apache.org/proper/commons-codec/download_codec.cgi
*/

import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

/**
* 提供接收和推送给公众平台消息的加解密接口(UTF8编码的字符串).
* <ol>
* 	<li>第三方回复加密消息给公众平台</li>
* 	<li>第三方收到公众平台发送的消息，验证消息的安全性，并对消息进行解密。</li>
* </ol>
* 说明：异常java.security.InvalidKeyException:illegal Key Size的解决方案
* <ol>
* 	<li>在官方网站下载JCE无限制权限策略文件（JDK7的下载地址：
*      http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jce-7-download-432124.html</li> * 	<li>下载后解压，可以看到local_policy.jar和US_export_policy.jar以及readme.txt</li>
* 	<li>如果安装了JRE，将两个jar文件放到%JRE_HOME%\lib\security目录下覆盖原来的文件</li>
* 	<li>如果安装了JDK，将两个jar文件放到%JDK_HOME%\jre\lib\security目录下覆盖原来文件</li>
* </ol>
*/
public class WXBizMsgCrypt {
Charset CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;
Base64 base64 = new Base64();
byte[] aesKey;
String token;
String appId;

/**
* 构造函数
* @param token 公众平台上，开发者设置的token
* @param encodingAesKey 公众平台上，开发者设置的EncodingAESKey
* @param appId 公众平台appid
*
* @throws AesException 执行失败，请查看该异常的错误码和具体的错误信息
*/
public WXBizMsgCrypt(String token, String encodingAesKey, String appId) throws AesException {
if (encodingAesKey.length() != 43) {
throw new AesException(AesException.IllegalAesKey);
}

this.token = token;
this.appId = appId;
aesKey = Base64.decodeBase64(encodingAesKey + "=");
}

// 生成4个字节的网络字节序
byte[] getNetworkBytesOrder(int sourceNumber) {
byte[] orderBytes = new byte[4];
orderBytes[3] = (byte) (sourceNumber & 0xFF);
orderBytes[2] = (byte) (sourceNumber >> 8 & 0xFF);
orderBytes[1] = (byte) (sourceNumber >> 16 & 0xFF);
orderBytes[0] = (byte) (sourceNumber >> 24 & 0xFF);
return orderBytes;
}

// 还原4个字节的网络字节序
int recoverNetworkBytesOrder(byte[] orderBytes) {
int sourceNumber = 0;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
sourceNumber <<= 8;
sourceNumber |= orderBytes[i] & 0xff;
}
return sourceNumber;
}

// 随机生成16位字符串
String getRandomStr() {
String base = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
Random random = new Random();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 16; i++) {
int number = random.nextInt(base.length());
sb.append(base.charAt(number));
}
return sb.toString();
}

/**
* 对明文进行加密.
*
* @param text 需要加密的明文
* @return 加密后base64编码的字符串
* @throws AesException aes加密失败
*/
String encrypt(String randomStr, String text) throws AesException {
ByteGroup byteCollector = new ByteGroup();
byte[] randomStrBytes = randomStr.getBytes(CHARSET);
byte[] textBytes = text.getBytes(CHARSET);
byte[] networkBytesOrder = getNetworkBytesOrder(textBytes.length);
byte[] appidBytes = appId.getBytes(CHARSET);

// randomStr + networkBytesOrder + text + appid
byteCollector.addBytes(randomStrBytes);
byteCollector.addBytes(networkBytesOrder);
byteCollector.addBytes(textBytes);
byteCollector.addBytes(appidBytes);

// ... + pad: 使用自定义的填充方式对明文进行补位填充
byte[] padBytes = PKCS7Encoder.encode(byteCollector.size());
byteCollector.addBytes(padBytes);

// 获得最终的字节流, 未加密
byte[] unencrypted = byteCollector.toBytes();

try {
// 设置加密模式为AES的CBC模式
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(aesKey, "AES");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(aesKey, 0, 16);
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, iv);

// 加密
byte[] encrypted = cipher.doFinal(unencrypted);

// 使用BASE64对加密后的字符串进行编码
String base64Encrypted = base64.encodeToString(encrypted);

return base64Encrypted;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.EncryptAESError);
}
}

/**
* 对密文进行解密.
*
* @param text 需要解密的密文
* @return 解密得到的明文
* @throws AesException aes解密失败
*/
String decrypt(String text) throws AesException {
byte[] original;
try {
// 设置解密模式为AES的CBC模式
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/NoPadding");
SecretKeySpec key_spec = new SecretKeySpec(aesKey, "AES");
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(Arrays.copyOfRange(aesKey, 0, 16));
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key_spec, iv);

// 使用BASE64对密文进行解码
byte[] encrypted = Base64.decodeBase64(text);

// 解密
original = cipher.doFinal(encrypted);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.DecryptAESError);
}

String xmlContent, from_appid;
try {
// 去除补位字符
byte[] bytes = PKCS7Encoder.decode(original);

// 分离16位随机字符串,网络字节序和AppId
byte[] networkOrder = Arrays.copyOfRange(bytes, 16, 20);

int xmlLength = recoverNetworkBytesOrder(networkOrder);

xmlContent = new String(Arrays.copyOfRange(bytes, 20, 20 + xmlLength), CHARSET);
from_appid = new String(Arrays.copyOfRange(bytes, 20 + xmlLength, bytes.length),
CHARSET);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.IllegalBuffer);
}

// appid不相同的情况
if (!from_appid.equals(appId)) {
throw new AesException(AesException.ValidateAppidError);
}
return xmlContent;

}

/**
* 将公众平台回复用户的消息加密打包.
* <ol>
* 	<li>对要发送的消息进行AES-CBC加密</li>
* 	<li>生成安全签名</li>
* 	<li>将消息密文和安全签名打包成xml格式</li>
* </ol>
*
* @param replyMsg 公众平台待回复用户的消息，xml格式的字符串
* @param timeStamp 时间戳，可以自己生成，也可以用URL参数的timestamp
* @param nonce 随机串，可以自己生成，也可以用URL参数的nonce
*
* @return 加密后的可以直接回复用户的密文，包括msg_signature, timestamp, nonce, encrypt的xml格式的字符串
* @throws AesException 执行失败，请查看该异常的错误码和具体的错误信息
*/
public String EncryptMsg(String replyMsg, String timeStamp, String nonce) throws AesException {
// 加密
String encrypt = encrypt(getRandomStr(), replyMsg);

// 生成安全签名
if (timeStamp == "") {
timeStamp = Long.toString(System.currentTimeMillis());
}

String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, encrypt);

// System.out.println("发送给平台的签名是: " + signature[1].toString());
// 生成发送的xml
String result = XMLParse.generate(encrypt, signature, timeStamp, nonce);
return result;
}

/**
* 检验消息的真实性，并且获取解密后的明文.
* <ol>
* 	<li>利用收到的密文生成安全签名，进行签名验证</li>
* 	<li>若验证通过，则提取xml中的加密消息</li>
* 	<li>对消息进行解密</li>
* </ol>
*
* @param msgSignature 签名串，对应URL参数的msg_signature
* @param timeStamp 时间戳，对应URL参数的timestamp
* @param nonce 随机串，对应URL参数的nonce
* @param postData 密文，对应POST请求的数据
*
* @return 解密后的原文
* @throws AesException 执行失败，请查看该异常的错误码和具体的错误信息
*/
public String DecryptMsg(String msgSignature, String timeStamp, String nonce, String postData)
throws AesException {

// 密钥，公众账号的app secret
// 提取密文
Object[] encrypt = XMLParse.extract(postData);

// 验证安全签名
String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, encrypt[1].toString());

// 和URL中的签名比较是否相等
// System.out.println("第三方收到URL中的签名：" + msg_sign);
// System.out.println("第三方校验签名：" + signature);
if (!signature.equals(msgSignature)) {
throw new AesException(AesException.ValidateSignatureError);
}

// 解密
String result = decrypt(encrypt[1].toString());
return result;
}

/**
* 验证URL
* @param msgSignature 签名串，对应URL参数的msg_signature
* @param timeStamp 时间戳，对应URL参数的timestamp
* @param nonce 随机串，对应URL参数的nonce
* @param echoStr 随机串，对应URL参数的echostr
*
* @return 解密之后的echostr
* @throws AesException 执行失败，请查看该异常的错误码和具体的错误信息
*/
public String VerifyURL(String msgSignature, String timeStamp, String nonce, String echoStr)
throws AesException {
String signature = SHA1.getSHA1(token, timeStamp, nonce, echoStr);

if (!signature.equals(msgSignature)) {
throw new AesException(AesException.ValidateSignatureError);
}

String result = decrypt(echoStr);
return result;
}

}

相关帮助类:

import java.util.ArrayList;

class ByteGroup {
ArrayList<Byte> byteContainer = new ArrayList<Byte>();

public byte[] toBytes() {
byte[] bytes = new byte[byteContainer.size()];
for (int i = 0; i < byteContainer.size(); i++) {
bytes[i] = byteContainer.get(i);
}
return bytes;
}

public ByteGroup addBytes(byte[] bytes) {
for (byte b : bytes) {
byteContainer.add(b);
}
return this;
}

public int size() {
return byteContainer.size();
}
}

/**
* 对公众平台发送给公众账号的消息加解密示例代码.
*
* @copyright Copyright (c) 1998-2014 Tencent Inc.
*/

// ------------------------------------------------------------------------

import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Arrays;

/**
* 提供基于PKCS7算法的加解密接口.
*/
class PKCS7Encoder {
static Charset CHARSET = StandardCharsets.UTF_8;
static int BLOCK_SIZE = 32;

/**
* 获得对明文进行补位填充的字节.
*
* @param count 需要进行填充补位操作的明文字节个数
* @return 补齐用的字节数组
*/
static byte[] encode(int count) {
// 计算需要填充的位数
int amountToPad = BLOCK_SIZE - (count % BLOCK_SIZE);
if (amountToPad == 0) {
amountToPad = BLOCK_SIZE;
}
// 获得补位所用的字符
char padChr = chr(amountToPad);
String tmp = new String();
for (int index = 0; index < amountToPad; index++) {
tmp += padChr;
}
return tmp.getBytes(CHARSET);
}

/**
* 删除解密后明文的补位字符
*
* @param decrypted 解密后的明文
* @return 删除补位字符后的明文
*/
static byte[] decode(byte[] decrypted) {
int pad = (int) decrypted[decrypted.length - 1];
if (pad < 1 || pad > 32) {
pad = 0;
}
return Arrays.copyOfRange(decrypted, 0, decrypted.length - pad);
}

/**
* 将数字转化成ASCII码对应的字符，用于对明文进行补码
*
* @param a 需要转化的数字
* @return 转化得到的字符
*/
static char chr(int a) {
byte target = (byte) (a & 0xFF);
return (char) target;
}

}

/**
* 对公众平台发送给公众账号的消息加解密示例代码.
*
* @copyright Copyright (c) 1998-2014 Tencent Inc.
*/

// ------------------------------------------------------------------------

import java.io.StringReader;

import javax.xml.parsers.DocumentBuilder;
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;

import org.w3c.dom.Document;
import org.w3c.dom.Element;
import org.w3c.dom.NodeList;
import org.xml.sax.InputSource;

/**
* XMLParse class
*
* 提供提取消息格式中的密文及生成回复消息格式的接口.
*/
class XMLParse {

/**
* 提取出xml数据包中的加密消息
* @param xmltext 待提取的xml字符串
* @return 提取出的加密消息字符串
* @throws AesException
*/
public static Object[] extract(String xmltext) throws AesException     {
Object[] result = new Object[3];
try {
DocumentBuilderFactory dbf = DocumentBuilderFactory.newInstance();
DocumentBuilder db = dbf.newDocumentBuilder();
StringReader sr = new StringReader(xmltext);
InputSource is = new InputSource(sr);
Document document = db.parse(is);

Element root = document.getDocumentElement();
NodeList nodelist1 = root.getElementsByTagName("Encrypt");
NodeList nodelist2 = root.getElementsByTagName("ToUserName");
result[0] = 0;
result[1] = nodelist1.item(0).getTextContent();
result[2] = nodelist2.item(0).getTextContent();
return result;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.ParseXmlError);
}
}

/**
* 生成xml消息
* @param encrypt 加密后的消息密文
* @param signature 安全签名
* @param timestamp 时间戳
* @param nonce 随机字符串
* @return 生成的xml字符串
*/
public static String generate(String encrypt, String signature, String timestamp, String nonce) {

String format = "<xml>\n" + "<Encrypt><![CDATA[%1$s]]></Encrypt>\n"
+ "<MsgSignature><![CDATA[%2$s]]></MsgSignature>\n"
+ "<TimeStamp>%3$s</TimeStamp>\n" + "<Nonce><![CDATA[%4$s]]></Nonce>\n" + "</xml>";
return String.format(format, encrypt, signature, timestamp, nonce);

}
}

SHA1:

public class SHA1 {

/**
* 用SHA1算法生成安全签名
* @param token 票据
* @param timestamp 时间戳
* @param nonce 随机字符串
* @param encrypt 密文
* @return 安全签名
* @throws AesException
*/
public static String getSHA1(String token, String timestamp, String nonce, String encrypt) throws AesException
{
try {
String[] array = new String[] { token, timestamp, nonce, encrypt };
return sha1Comm(array);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.ComputeSignatureError);
}
}

/**
* 用SHA1算法生成安全签名
* @param token 票据
* @param timestamp 时间戳
* @param nonce 随机字符串
* @return 安全签名
* @throws AesException
*/
public static String getSHA1(String token, String timestamp, String nonce) throws AesException {
try {
String[] array = new String[] { token, timestamp, nonce};
return sha1Comm(array);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new AesException(AesException.ComputeSignatureError);
}
}

private static String  sha1Comm (String[] array ) throws Exception{
StringBuffer sb = new StringBuffer();
// 字符串排序
Arrays.sort(array);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
sb.append(array[i]);
}
String str = sb.toString();
// SHA1签名生成
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
md.update(str.getBytes()); //加入数据
byte[] digest = md.digest();

return	MD5Util.byteArrayToHexString(digest);

}

}

微信 加密解密帮助类

微信加密解密帮助类