基于java实现的ECC加密算法示例

本文实例讲述了基于java实现的ecc加密算法。分享给大家供大家参考，具体如下：

ecc

ecc-elliptic curves cryptography，椭圆曲线密码编码学，是目前已知的公钥*中，对每比特所提供加密强度最高的一种*。在软件注册保护方面起到很大的作用，一般的序列号通常由该算法产生。

当我开始整理《java加密技术（二）》的时候，我就已经在开始研究ecc了，但是关于java实现ecc算法的资料实在是太少了，无论是国内还是国外的 资料，无论是官方还是非官方的解释，最终只有一种答案——ecc算法在jdk1.5后加入支持，目前仅仅只能完成密钥的生成与解析。 如果想要获得ecc算法实现，需要调用硬件完成加密/解密（ecc算法相当耗费资源，如果单纯使用cpu进行加密/解密，效率低下），涉及到java card领域，pkcs#11。 其实，pkcs#11配置很简单，但缺乏硬件设备，无法尝试！

尽管如此，我照旧提供相应的java实现代码，以供大家参考。

通过java代码实现如下：

coder类：

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安全编码组件
 * 
 * @author 梁栋
 * @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>
   * 用私钥解密
   * 
   * @param data
   * @param key
   * @return
   * @throws exception
   */
  public static byte[] decrypt(byte[] data, string key) throws exception {
    // 对密钥解密
    byte[] keybytes = decryptbase64(key);
    // 取得私钥
    pkcs8encodedkeyspec pkcs8keyspec = new pkcs8encodedkeyspec(keybytes);
    keyfactory keyfactory = eckeyfactory.instance;
    ecprivatekey prikey = (ecprivatekey) keyfactory
        .generateprivate(pkcs8keyspec);
    ecprivatekeyspec ecprivatekeyspec = new ecprivatekeyspec(prikey.gets(),
        prikey.getparams());
    // 对数据解密
    // todo chipher不支持ec算法 未能实现
    cipher cipher = new nullcipher();
    // cipher.getinstance(algorithm, keyfactory.getprovider());
    cipher.init(cipher.decrypt_mode, prikey, ecprivatekeyspec.getparams());
    return cipher.dofinal(data);
  }
  /**
   * 加密<br>
   * 用公钥加密
   * 
   * @param data
   * @param privatekey
   * @return
   * @throws exception
   */
  public static byte[] encrypt(byte[] data, string privatekey)
      throws exception {
    // 对公钥解密
    byte[] keybytes = decryptbase64(privatekey);
    // 取得公钥
    x509encodedkeyspec x509keyspec = new x509encodedkeyspec(keybytes);
    keyfactory keyfactory = eckeyfactory.instance;
    ecpublickey pubkey = (ecpublickey) keyfactory
        .generatepublic(x509keyspec);
    ecpublickeyspec ecpublickeyspec = new ecpublickeyspec(pubkey.getw(),
        pubkey.getparams());
    // 对数据加密
    // todo chipher不支持ec算法 未能实现
    cipher cipher = new nullcipher();
    // cipher.getinstance(algorithm, keyfactory.getprovider());
    cipher.init(cipher.encrypt_mode, pubkey, ecpublickeyspec.getparams());
    return cipher.dofinal(data);
  }
  /**
   * 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());
  }
  /**
   * 初始化密钥
   * 
   * @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);
    // 公钥
    ecpublickey publickey = new ecpublickeyimpl(g, ecparameterspec);
    biginteger s = new biginteger(
        "1234006549323611672814741753598448348329118574063", 10);
    // 私钥
    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;
  }
}

请注意上述代码中的todo内容，再次提醒注意，chipher不支持ec算法 ，以上代码仅供参考。chipher、signature、keypairgenerator、keyagreement、secretkey均不支持ec算法。为了确保程序能够正常执行，我们使用了nullcipher类，验证程序。

照旧提供一个测试类：

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 梁栋
 * @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("公钥: \n" + publickey);
    system.err.println("私钥： \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);
  }
}

控制台输出：

公钥: 
meaweayhkozizj0caqyfk4eeaaedlaaeav4twfn7vbgsqgfxk95obv5clo7oaokhd7bdop9ymh8u
gau21tjm2qpz
私钥： 
mdicaqaweayhkozizj0caqyfk4eeaaeegzazagebbbtyjsr3bn7tfw7jhcahfkwnmfil7w==
加密前: abc
解密后: abc

本篇的主要内容为java证书体系的实现。

ps：关于加密解密感兴趣的朋友还可以参考本站在线工具：

文字在线加密解密工具（包含aes、des、rc4等）：

md5在线加密工具:
http://tools.jb51.net/password/createmd5password

在线散列/哈希算法加密工具:

在线md5/hash/sha-1/sha-2/sha-256/sha-512/sha-3/ripemd-160加密工具：

在线sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。