一个完整的混合加密方式在Socket客户机服务器通信应用中的例子 博客分类： java 应用服务器Socket正则表达式SecurityGmail
按：前面(http://www.blogjava.net/heyang/archive/2010/12/25/341518.html)已经提到过混合加密方式，今天这里再来赘述一下完成的代码和流程，熟悉者就不用往下看了。
整个流程的UML Sequence图（Amaterus UML用得还不熟练请见谅，会意就好）
下面是以上八个步骤中使用到的代码和信息。
步骤一：
取得服务器端RSA公钥的Socket通信代码：
Socket s=new Socket("127.0.0.1",8888);
InputStream inStram=s.getInputStream();
OutputStream outStream=s.getOutputStream();
// 输出
PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
out.print("getPublicKey");
out.flush();
s.shutdownOutput();// 输出结束
// 输入
Scanner in=new Scanner(inStram);
StringBuilder sb=new StringBuilder();
while(in.hasNextLine()){
String line=in.nextLine();
sb.append(line);
}
String response=sb.toString();
byte[] arr=Base64.decodeBase64(response);
s.close();
return arr;
}
步骤二：
客户端加密过程代码：
StringBuilder sb1=new StringBuilder();
sb1.append("<request>");
sb1.append("<command>register</command>");
sb1.append("<username>赵云</username>");
sb1.append("<password>123456</password>");
sb1.append("</request>");
String plainText=sb1.toString();
// 对明文进行AES加密
byte[] aesArr=aesCoder.getEncryptByteArray(plainText); // 对明文进行AES加密
String cipherText=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
// 使用RSA对AES密钥进行加密
String key=aesCoder.getAesKey();// 取得AES的密钥
byte[] rsaArr=rsaCoder.getEncryptArray(key, serverPublicKey);
String encryptedKey=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
步骤三：
将密文，AES密钥，本地RSA公钥送到服务器端的代码(粗体部分)：
InputStream inStram=s.getInputStream();
OutputStream outStream=s.getOutputStream();
// 输出
PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
// 待加密的明文
StringBuilder sb1=new StringBuilder();
sb1.append("<request>");
sb1.append("<command>register</command>");
sb1.append("<username>赵云</username>");
sb1.append("<password>123456</password>");
sb1.append("</request>");
String plainText=sb1.toString();
// 对明文进行AES加密
byte[] aesArr=aesCoder.getEncryptByteArray(plainText); // 对明文进行AES加密
String cipherText=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
// 使用RSA对AES密钥进行加密
String key=aesCoder.getAesKey();// 取得AES的密钥
byte[] rsaArr=rsaCoder.getEncryptArray(key, serverPublicKey);
String encryptedKey=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
// 在发出的密文前附带经服务器RSA公钥加密的AES密钥
StringBuilder sb3=new StringBuilder();
sb3.append("<aeskey>"+encryptedKey+"</aeskey>");
sb3.append("<rsakey>"+rsaCoder.getPublicKeyString()+"</rsakey>");
sb3.append("<text>"+cipherText+"</text>");
// 请求送出前用Base64加密
String request=Base64SecurityUtil.getEncryptString(sb3.toString());
out.print(request);
out.flush();
s.shutdownOutput();// 输出结束
步骤四：
服务器端解密过程代码（变量request中就是客户端送来的请求文）：
request=Base64SecurityUtil.getDecryptString(request);
// 用正则表达式得到密钥文，客户端的RSA公钥和密文
String regex="<(\\w+)>((.|\\s)+)</\\1>";
Pattern pattern=Pattern.compile(regex);
Matcher matcher=pattern.matcher(request);
String cipheredAesKey="";// 经服务器RSA公钥加密的客户端AES钥匙密文
String clientRsaKey="";// 客户端的RSA公钥
String cipherText="";// 经客户端AES加密的密文
Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
while(matcher.find()){
map.put(matcher.group(1), matcher.group(2));
}
if(map.size()==3){
cipheredAesKey=map.get("aeskey");
clientRsaKey=map.get("rsakey");
cipherText=map.get("text");
}
else{
return "无法用正则表达式解析服务器端请求";
}
// 得到经过服务器RSA私钥解密后的AES密钥
String plainAesKey="";
try {
byte[] cipheredAesKeyArr=Base64.decodeBase64(cipheredAesKey);
plainAesKey=model.getRsaCoder().getDecryptString(cipheredAesKeyArr);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
// 使用AES密钥解密出明文
byte[] cipherTextArr=Base64.decodeBase64(cipherText);
String plainText=model.getAesCoder().getDecryptString(cipherTextArr, plainAesKey);
步骤五：
这里的主要操作是根据看用户名是否在用户列表中存在，是则创建用户，否则告知名称重复。这段代码很简单常见，故省略之。
步骤六：
服务器端加密过程代码：
byte[] aesArr=model.getAesCoder().getEncryptByteArray(retval); // 对明文进行AES加密
String cipherRetval=Base64.encodeBase64String(aesArr);// 得到AES加密后的密文
// 使用RSA对AES密钥进行加密
String key=model.getAesCoder().getAesKey();// 取得AES的密钥
String aesKey="";
try{
byte[] clientRsaKeyArr=null;
clientRsaKeyArr=Base64.decodeBase64(clientRsaKey);
byte[] rsaArr=model.getRsaCoder().getEncryptArray(key, clientRsaKeyArr);
aesKey=Base64.encodeBase64String(rsaArr);
}
catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
// 在发出的密文前附带经服务器RSA公钥加密的AES密钥
StringBuilder sb3=new StringBuilder();
sb3.append("<aeskey>"+aesKey+"</aeskey>");
sb3.append(cipherRetval);
步骤七：
将响应发还给客户端的代码（粗体部分）：
OutputStream outStream=incoming.getOutputStream();
Scanner in=new Scanner(inStram);
PrintWriter out=new PrintWriter(outStream,true);
// 得到客户端的请求
StringBuilder sb=new StringBuilder();
while(in.hasNextLine()){
String line=in.nextLine();
sb.append(line);
}
String request=sb.toString();
String response="";
if("getPublicKey".equals(request)){
// 求服务器公钥
response=model.getPublicKey();
}
else{
response=getResponse(request);
}
// 向客户端送出反馈
out.print(response);
out.flush();
out.close();
步骤八：
客户端解密服务器端响应的过程：
String cipheredResponse="";// 经客户端AES加密的密文
// 用正则表达式得到密钥文，客户端的RSA公钥和密文
String regex="<aeskey>(.+)</aeskey>(.+)";
Pattern pattern=Pattern.compile(regex);
Matcher matcher=pattern.matcher(response);
while(matcher.find()){
cipheredAesKey=matcher.group(1);
cipheredResponse=matcher.group(2);
break;
}
// 得到经过服务器RSA私钥解密后的AES密钥
String plainAesKey="";
try {
byte[] cipheredAesKeyArr=Base64.decodeBase64(cipheredAesKey);
plainAesKey=rsaCoder.getDecryptString(cipheredAesKeyArr);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用AES密钥解密出明文
byte[] cipheredResponseArr=Base64.decodeBase64(cipheredResponse);
String plainResponse=aesCoder.getDecryptString(cipheredResponseArr, plainAesKey);
System.out.println(plainResponse);
好了，整个过程的代码都贴出来了，感谢您花费宝贵时间看到这里。另外三个加密解密类的代码如下：
AESSecurityCoder类：
import java.security.Key;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
/**
* AES加密解密类
* 说明：
* 作者：何杨(heyang78@gmail.com)
* 创建时间：2010-12-25 下午12:19:12
* 修改时间：2010-12-25 下午12:19:12
*/
public class AESSecurityCoder{
// 加密方法
private static final String Algorithm="AES";
// 进行加密解密的密钥
private String aesKey="";
/**
* 构造函数
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public AESSecurityCoder() throws NoSuchAlgorithmException{
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(Algorithm);
kg.init(256);
SecretKey sk=kg.generateKey();
byte[] arr=sk.getEncoded();
aesKey=new String(Hex.encodeHex(arr));
}
/**
* 取得解密后的字符串
*
* 说明：
* @param encryptArr
* @return
* 创建时间：2010-12-1 下午03:33:31
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptArr){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getKey());
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
return new String(arr);
}
catch(Exception ex){
System.out.println("无法进行解密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 传入密钥，得到解密后的字符串
*
* 说明：
* @param encryptArr
* @param aesKey
* @return
* 创建时间：2010-12-25 下午01:55:42
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptArr,String aesKeyIn){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
byte[] arr1=Hex.decodeHex(aesKeyIn.toCharArray());
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(arr1,Algorithm));
byte[] arr=cp.doFinal(encryptArr);
return new String(arr);
}
catch(Exception ex){
System.out.println("无法进行解密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 取得加密后的字节数组
*
* 说明：
* @param originalString
* @return
* 创建时间：2010-12-1 下午03:33:49
*/
public byte[] getEncryptByteArray(String originalString){
try{
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getKey());
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
}
catch(Exception ex){
System.out.println("无法进行加密，原因是"+ex.getMessage());
return null;
}
}
/**
* 取得密钥
*
* 说明：
* @return
* @throws Exception
* 创建时间：2010-12-1 下午03:33:17
*/
private Key getKey() throws Exception{
byte[] arr=Hex.decodeHex(aesKey.toCharArray());
return new SecretKeySpec(arr,Algorithm);
}
/**
* 取得AES加密钥匙
*
* 说明：
* @return
* 创建时间：2010-12-25 下午12:27:16
*/
public String getAesKey() {
return aesKey;
}
}
RSASecurityCoder类：
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import javax.crypto.Cipher;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
/**
* RSA加密解密类
* 说明：
* 作者：何杨(heyang78@gmail.com)
* 创建时间：2010-12-1 下午06:14:38
* 修改时间：2010-12-1 下午06:14:38
*/
public class RSASecurityCoder{
// 非对称加密密钥算法
private static final String Algorithm="RSA";
// 密钥长度，用来初始化
private static final int Key_Size=1024;
// 公钥
private byte[] publicKey;
// 私钥
private byte[] privateKey;
/**
* 构造函数，在其中生成公钥和私钥
* @throws Exception
*/
public RSASecurityCoder() throws Exception{
// 得到密钥对生成器
KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(Algorithm);
kpg.initialize(Key_Size);
// 得到密钥对
KeyPair kp=kpg.generateKeyPair();
// 得到公钥
RSAPublicKey keyPublic=(RSAPublicKey)kp.getPublic();
publicKey=keyPublic.getEncoded();
// 得到私钥
RSAPrivateKey keyPrivate=(RSAPrivateKey)kp.getPrivate();
privateKey=keyPrivate.getEncoded();
}
/**
* 用公钥对字符串进行加密
*
* 说明：
* @param originalString
* @param publicKeyArray
* @return
* @throws Exception
* 创建时间：2010-12-1 下午06:29:51
*/
public byte[] getEncryptArray(String originalString,byte[] publicKeyArray) throws Exception{
// 得到公钥
X509EncodedKeySpec keySpec=new X509EncodedKeySpec(publicKeyArray);
KeyFactory kf=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
PublicKey keyPublic=kf.generatePublic(keySpec);
// 加密数据
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPublic);
return cp.doFinal(originalString.getBytes());
}
/**
* 使用私钥进行解密
*
* 说明：
* @param encryptedDataArray
* @return
* @throws Exception
* 创建时间：2010-12-1 下午06:35:28
*/
public String getDecryptString(byte[] encryptedDataArray) throws Exception{
// 得到私钥
PKCS8EncodedKeySpec keySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey);
KeyFactory kf=KeyFactory.getInstance(Algorithm);
PrivateKey keyPrivate=kf.generatePrivate(keySpec);
// 解密数据
Cipher cp=Cipher.getInstance(Algorithm);
cp.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPrivate);
byte[] arr=cp.doFinal(encryptedDataArray);
// 得到解密后的字符串
return new String(arr);
}
/**
* 取得数组形式的公钥
*
* 说明：
* @return
* 创建时间：2010-12-25 上午07:50:04
*/
public byte[] getPublicKey() {
return publicKey;
}
/**
* 取得字符串形式的公钥
*
* 说明：
* @return
* 创建时间：2010-12-25 上午07:51:11
*/
public String getPublicKeyString() {
return Base64.encodeBase64String(getPublicKey());
}
public static void main(String[] arr) throws Exception{
String str="你好，世界！ Hello,world!";
System.out.println("准备用公钥加密的字符串为："+str);
// 用公钥加密
RSASecurityCoder rsaCoder=new RSASecurityCoder();
byte[] publicKey=rsaCoder.getPublicKey();
byte[] encryptArray=rsaCoder.getEncryptArray(str, publicKey);
System.out.print("用公钥加密后的结果为:");
for(byte b:encryptArray){
System.out.print(b);
}
System.out.println();
// 用私钥解密
String str1=rsaCoder.getDecryptString(encryptArray);
System.out.println("用私钥解密后的字符串为："+str1);
}
}
Base64SecurityUtil类：
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
/**
* 常规Base64加密解密实用工具类
* 说明：
* 作者：何杨(heyang78@gmail.com)
* 创建时间：2010-11-29 上午07:52:01
* 修改时间：2010-11-29 上午07:52:01
*/
public class Base64SecurityUtil{
/**
* 得到Base64加密后的字符串
*
* 说明：
* @param originalString
* @return
* 创建时间：2010-11-29 上午07:53:30
*/
public static String getEncryptString(String originalString){
byte[] arr = Base64.encodeBase64(originalString.getBytes(), true);
return new String(arr);
}
/**
* 得到Base64解密后的字符串
*
* 说明：
* @param encryptString
* @return
* 创建时间：2010-11-29 上午07:56:02
*/
public static String getDecryptString(String encryptString){
byte[] arr = Base64.decodeBase64(encryptString.getBytes());
return new String(arr);
}
/**
* 测试
*
* 说明：
* @param args
* 创建时间：2010-11-29 上午07:56:39
*/
public static void main(String[] args){
String str="Hello world!你好，世界。";
String str1=Base64SecurityUtil.getEncryptString(str);
System.out.println("经Base64加密后的密文为"+str1);
String str2=Base64SecurityUtil.getDecryptString(str1);
System.out.println("经Base64解密后的原文为"+str2);
}
}
http://www.blogjava.net/heyang/archive/2010/12/26/341556.html