基于java實(shí)現(xiàn)的ECC加密算法示例
本文實(shí)例講述了基于java實(shí)現(xiàn)的ECC加密算法。分享給大家供大家參考，具體如下：
ECC
ECC-Elliptic Curves Cryptography，橢圓曲線密碼編碼學(xué)，是目前已知的公鑰體制中，對(duì)每比特所提供加密強(qiáng)度最高的一種體制。在軟件注冊(cè)保護(hù)方面起到很大的作用，一般的序列號(hào)通常由該算法產(chǎn)生。
當(dāng)我開始整理《Java加密技術(shù)（二）》的時(shí)候，我就已經(jīng)在開始研究ECC了，但是關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)ECC算法的資料實(shí)在是太少了，無論是國內(nèi)還是國外的 資料，無論是官方還是非官方的解釋，最終只有一種答案——ECC算法在jdk1.5后加入支持，目前僅僅只能完成密鑰的生成與解析。 如果想要獲得ECC算法實(shí)現(xiàn)，需要調(diào)用硬件完成加密/解密（ECC算法相當(dāng)耗費(fèi)資源，如果單純使用CPU進(jìn)行加密/解密，效率低下），涉及到Java Card領(lǐng)域，PKCS#11。 其實(shí)，PKCS#11配置很簡單，但缺乏硬件設(shè)備，無法嘗試！
盡管如此，我照舊提供相應(yīng)的Java實(shí)現(xiàn)代碼，以供大家參考。
通過java代碼實(shí)現(xiàn)如下：
Coder類：
import java.math.BigInteger;
import java.security.Key;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.interfaces.ECPrivateKey;
import java.security.interfaces.ECPublicKey;
import java.security.spec.ECFieldF2m;
import java.security.spec.ECParameterSpec;
import java.security.spec.ECPoint;
import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;
import java.security.spec.ECPublicKeySpec;
import java.security.spec.EllipticCurve;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.NullCipher;
import sun.security.ec.ECKeyFactory;
import sun.security.ec.ECPrivateKeyImpl;
import sun.security.ec.ECPublicKeyImpl;
/**
* ECC安全編碼組件
*
* @author 梁棟
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public abstract class ECCCoder extends Coder {
public static final String ALGORITHM = "EC";
private static final String PUBLIC_KEY = "ECCPublicKey";
private static final String PRIVATE_KEY = "ECCPrivateKey";
/**
* 解密<br>
* 用私鑰解密
*
* @param data
* @param key
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception {
// 對(duì)密鑰解密
byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);
// 取得私鑰
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
KeyFactory keyFactory = ECKeyFactory.INSTANCE;
ECPrivateKey priKey = (ECPrivateKey) keyFactory
.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
ECPrivateKeySpec ecPrivateKeySpec = new ECPrivateKeySpec(priKey.getS(),
priKey.getParams());
// 對(duì)數(shù)據(jù)解密
// TODO Chipher不支持EC算法 未能實(shí)現(xiàn)
Cipher cipher = new NullCipher();
// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey, ecPrivateKeySpec.getParams());
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 加密<br>
* 用公鑰加密
*
* @param data
* @param privateKey
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data, String privateKey)
throws Exception {
// 對(duì)公鑰解密
byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);
// 取得公鑰
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
KeyFactory keyFactory = ECKeyFactory.INSTANCE;
ECPublicKey pubKey = (ECPublicKey) keyFactory
.generatePublic(x509KeySpec);
ECPublicKeySpec ecPublicKeySpec = new ECPublicKeySpec(pubKey.getW(),
pubKey.getParams());
// 對(duì)數(shù)據(jù)加密
// TODO Chipher不支持EC算法 未能實(shí)現(xiàn)
Cipher cipher = new NullCipher();
// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey, ecPublicKeySpec.getParams());
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 取得私鑰
*
* @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());
}
/**
* 取得公鑰
*
* @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());
}
/**
* 初始化密鑰
*
* @return
* @throws Exception
*/
public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {
BigInteger x1 = new BigInteger(
"2fe13c0537bbc11acaa07d793de4e6d5e5c94eee8", 16);
BigInteger x2 = new BigInteger(
"289070fb05d38ff58321f2e800536d538ccdaa3d9", 16);
ECPoint g = new ECPoint(x1, x2);
// the order of generator
BigInteger n = new BigInteger(
"5846006549323611672814741753598448348329118574063", 10);
// the cofactor
int h = 2;
int m = 163;
int[] ks = { 7, 6, 3 };
ECFieldF2m ecField = new ECFieldF2m(m, ks);
// y^2+xy=x^3+x^2+1
BigInteger a = new BigInteger("1", 2);
BigInteger b = new BigInteger("1", 2);
EllipticCurve ellipticCurve = new EllipticCurve(ecField, a, b);
ECParameterSpec ecParameterSpec = new ECParameterSpec(ellipticCurve, g,
n, h);
// 公鑰
ECPublicKey publicKey = new ECPublicKeyImpl(g, ecParameterSpec);
BigInteger s = new BigInteger(
"1234006549323611672814741753598448348329118574063", 10);
// 私鑰
ECPrivateKey privateKey = new ECPrivateKeyImpl(s, ecParameterSpec);
Map<String, Object> keyMap = new HashMap<String, Object>(2);
keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);
keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);
return keyMap;
}
}
請(qǐng)注意上述代碼中的TODO內(nèi)容，再次提醒注意，Chipher不支持EC算法 ，以上代碼僅供參考。Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey均不支持EC算法。為了確保程序能夠正常執(zhí)行，我們使用了NullCipher類，驗(yàn)證程序。
照舊提供一個(gè)測試類：
import static org.junit.Assert.*;
import java.math.BigInteger;
import java.security.spec.ECFieldF2m;
import java.security.spec.ECParameterSpec;
import java.security.spec.ECPoint;
import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;
import java.security.spec.ECPublicKeySpec;
import java.security.spec.EllipticCurve;
import java.util.Map;
import org.junit.Test;
/**
*
* @author 梁棟
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public class ECCCoderTest {
@Test
public void test() throws Exception {
String inputStr = "abc";
byte[] data = inputStr.getBytes();
Map<String, Object> keyMap = ECCCoder.initKey();
String publicKey = ECCCoder.getPublicKey(keyMap);
String privateKey = ECCCoder.getPrivateKey(keyMap);
System.err.println("公鑰: \n" + publicKey);
System.err.println("私鑰： \n" + privateKey);
byte[] encodedData = ECCCoder.encrypt(data, publicKey);
byte[] decodedData = ECCCoder.decrypt(encodedData, privateKey);
String outputStr = new String(decodedData);
System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);
assertEquals(inputStr, outputStr);
}
}
控制臺(tái)輸出：
公鑰: MEAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEDLAAEAv4TwFN7vBGsqgfXk95ObV5clO7oAokHD7BdOP9YMh8u gAU21TjM2qPZ 私鑰： MDICAQAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEEGzAZAgEBBBTYJsR3BN7TFw7JHcAHFkwNmfil7w== 加密前: abc 解密后: abc
本篇的主要內(nèi)容為Java證書體系的實(shí)現(xiàn)。
PS：關(guān)于加密解密感興趣的朋友還可以參考本站在線工具：
文字在線加密解密工具（包含AES、DES、RC4等）：
http://tools.jb51.net/password/txt_encode
MD5在線加密工具:
http://tools.jb51.net/password/CreateMD5Password
在線散列/哈希算法加密工具:
http://tools.jb51.net/password/hash_encrypt
在線MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha
在線sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：
http://tools.jb51.net/password/sha_encode
更多關(guān)于java相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專題：《Java數(shù)學(xué)運(yùn)算技巧總結(jié)》、《Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法教程》、《Java字符與字符串操作技巧總結(jié)》、《java日期與時(shí)間操作技巧匯總》、《Java操作DOM節(jié)點(diǎn)技巧總結(jié)》和《Java緩存操作技巧匯總》
希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
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