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接下来我们介绍DSA数字签名,非对称加密的另一种实现。
DSA
DSA-Digital Signature Algorithm 是Schnorr和ElGamal签名算法的变种,被美国NIST作为DSS(DigitalSignature Standard)。简单的说,这是一种更高级的验证方式,用作数字签名。不单单只有公钥、私钥,还有数字签名。私钥加密生成数字签名,公钥验证数据及签名。如果数据和签名不匹配则认为验证失败!数字签名的作用就是校验数据在传输过程中不被修改。数字签名,是单向加密的升级!
通过java代码实现如下:Coder类见 Java加密技术(一)
再给出一个测试类:
控制台输出:
注意状态为true,就验证成功!
相关链接:
Java加密技术(一)——BASE64与单向加密算法MD5&SHA&MAC
Java加密技术(二)——对称加密DES&AES
Java加密技术(三)——PBE算法
Java加密技术(四)——非对称加密算法RSA
Java加密技术(五)——非对称加密算法的由来
Java加密技术(六)——数字签名算法DSA
Java加密技术(七)——非对称加密算法最高ECC
Java加密技术(八)——数字证书
Java加密技术(九)——初探SSL
Java加密技术(十)——单向认证
Java加密技术(十一)——双向认证
Java加密技术(十二)——*.PFX(*.p12)&个人信息交换文件
后者的 DSA 实际是 SHA1withDSA 的别名对么?这么写是不是不算标准?
查看 jvm 的 Provider 信息能看到算法为 DSA 的 服务类型没有 Cipher,那意思就是说不能用做加密,而算法为 RSA 的服务类型没有 signature,所以不能用作签名,能用作签名的算法只有 XXXXwithRSA,这么理解对么?
DSA
DSA-Digital Signature Algorithm 是Schnorr和ElGamal签名算法的变种,被美国NIST作为DSS(DigitalSignature Standard)。简单的说,这是一种更高级的验证方式,用作数字签名。不单单只有公钥、私钥,还有数字签名。私钥加密生成数字签名,公钥验证数据及签名。如果数据和签名不匹配则认为验证失败!数字签名的作用就是校验数据在传输过程中不被修改。数字签名,是单向加密的升级!
通过java代码实现如下:Coder类见 Java加密技术(一)
import java.security.Key; import java.security.KeyFactory; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.PrivateKey; import java.security.PublicKey; import java.security.SecureRandom; import java.security.Signature; import java.security.interfaces.DSAPrivateKey; import java.security.interfaces.DSAPublicKey; import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec; import java.security.spec.X509EncodedKeySpec; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * DSA安全编码组件 * * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */ public abstract class DSACoder extends Coder { public static final String ALGORITHM = "DSA"; /** * 默认密钥字节数 * * <pre> * DSA * Default Keysize 1024 * Keysize must be a multiple of 64, ranging from 512 to 1024 (inclusive). * </pre> */ private static final int KEY_SIZE = 1024; /** * 默认种子 */ private static final String DEFAULT_SEED = "0f22507a10bbddd07d8a3082122966e3"; private static final String PUBLIC_KEY = "DSAPublicKey"; private static final String PRIVATE_KEY = "DSAPrivateKey"; /** * 用私钥对信息生成数字签名 * * @param data * 加密数据 * @param privateKey * 私钥 * * @return * @throws Exception */ public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception { // 解密由base64编码的私钥 byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey); // 构造PKCS8EncodedKeySpec对象 PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes); // KEY_ALGORITHM 指定的加密算法 KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM); // 取私钥匙对象 PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec); // 用私钥对信息生成数字签名 Signature signature = Signature.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); signature.initSign(priKey); signature.update(data); return encryptBASE64(signature.sign()); } /** * 校验数字签名 * * @param data * 加密数据 * @param publicKey * 公钥 * @param sign * 数字签名 * * @return 校验成功返回true 失败返回false * @throws Exception * */ public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign) throws Exception { // 解密由base64编码的公钥 byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey); // 构造X509EncodedKeySpec对象 X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes); // ALGORITHM 指定的加密算法 KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM); // 取公钥匙对象 PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec); Signature signature = Signature.getInstance(keyFactory.getAlgorithm()); signature.initVerify(pubKey); signature.update(data); // 验证签名是否正常 return signature.verify(decryptBASE64(sign)); } /** * 生成密钥 * * @param seed * 种子 * @return 密钥对象 * @throws Exception */ public static Map<String, Object> initKey(String seed) throws Exception { KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM); // 初始化随机产生器 SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(); secureRandom.setSeed(seed.getBytes()); keygen.initialize(KEY_SIZE, secureRandom); KeyPair keys = keygen.genKeyPair(); DSAPublicKey publicKey = (DSAPublicKey) keys.getPublic(); DSAPrivateKey privateKey = (DSAPrivateKey) keys.getPrivate(); Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(2); map.put(PUBLIC_KEY, publicKey); map.put(PRIVATE_KEY, privateKey); return map; } /** * 默认生成密钥 * * @return 密钥对象 * @throws Exception */ public static Map<String, Object> initKey() throws Exception { return initKey(DEFAULT_SEED); } /** * 取得私钥 * * @param keyMap * @return * @throws Exception */ public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap) throws Exception { Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY); return encryptBASE64(key.getEncoded()); } /** * 取得公钥 * * @param keyMap * @return * @throws Exception */ public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap) throws Exception { Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY); return encryptBASE64(key.getEncoded()); } }
再给出一个测试类:
import static org.junit.Assert.*; import java.util.Map; import org.junit.Test; /** * * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */ public class DSACoderTest { @Test public void test() throws Exception { String inputStr = "abc"; byte[] data = inputStr.getBytes(); // 构建密钥 Map<String, Object> keyMap = DSACoder.initKey(); // 获得密钥 String publicKey = DSACoder.getPublicKey(keyMap); String privateKey = DSACoder.getPrivateKey(keyMap); System.err.println("公钥:\r" + publicKey); System.err.println("私钥:\r" + privateKey); // 产生签名 String sign = DSACoder.sign(data, privateKey); System.err.println("签名:\r" + sign); // 验证签名 boolean status = DSACoder.verify(data, publicKey, sign); System.err.println("状态:\r" + status); assertTrue(status); } }
控制台输出:
公钥: MIIBtzCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2USZp RV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4O1fn xqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmCouuE C/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCBgLRJ FnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhRkImo g9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoDgYQAAoGAIu4RUlcQLp49PI0MrbssOY+3uySVnp0TULSv 5T4VaHoKzsLHgGTrwOvsGA+V3yCNl2WDu3D84bSLF7liTWgOj+SMOEaPk4VyRTlLXZWGPsf1Mfd9 21XAbMeVyKDSHHVGbMjBScajf3bXooYQMlyoHiOt/WrCo+mv7efstMM0PGo= 私钥: MIIBTAIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2 USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4 O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmC ouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCB gLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhR kImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFwIVAIegLUtmm2oQKQJTOiLugHTSjl/q 签名: MC0CFQCMg0J/uZmF8GuRpr3TNq48w60nDwIUJCyYNah+HtbU6NcQfy8Ac6LeLQs= 状态: true
注意状态为true,就验证成功!
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Java加密技术(二)——对称加密DES&AES
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Java加密技术(五)——非对称加密算法的由来
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Java加密技术(十)——单向认证
Java加密技术(十一)——双向认证
Java加密技术(十二)——*.PFX(*.p12)&个人信息交换文件
评论
3 楼
jieweier733
2014-11-13
2 楼
bsc2xp
2013-11-27
如果能获取到 certificate 的签名算法,那 KeyFactory 的算法实际也就已经确定了,也就是说对于一个 sign(.....) 方法来说,参数里只需要一个证书的签名算法就够了对么?
1 楼
bsc2xp
2013-11-27
KeyFactory.getInstance("DSA"); Signature.getInstane("DSA");
后者的 DSA 实际是 SHA1withDSA 的别名对么?这么写是不是不算标准?
查看 jvm 的 Provider 信息能看到算法为 DSA 的 服务类型没有 Cipher,那意思就是说不能用做加密,而算法为 RSA 的服务类型没有 signature,所以不能用作签名,能用作签名的算法只有 XXXXwithRSA,这么理解对么?
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