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Hessian加密传输 博客分类： 加密技术 加密javahessianAESRSA 

程序员文章站 2024-03-21 08:41:46
...
     由于项目需要需要研究下hessian的加密传输。于是翻出hessian源码，发现com.caucho.hessian.security包下面有两个类X509Encryption和X509Signature，一个是用来加密解密的，一个是用来签名认真的。很遗憾hessian虽然提供了这两项功能但是它并没有使用上去，甚至还没有给我们开了口子来使用它。仍然不甘心，于google，baidu，bing多方搜索hessian的内置加密方式如何使用，仍然没有结果。没有办法只能自己来提供对传输的数据进行加密和解密的方式了。在这里提供了两套加密解密方式：非对称密钥的RSA和对称密钥的AES。

       一、 非对称密钥加密算法RSA

       非对称密钥算法需要一对密钥：公开密钥和私有密钥。利用公开密钥进行加密后的信息，只有用对应的私有密钥才能解密。因为加密和解密用的密钥是不一样的，因此，公开密钥是公开的，供所有人使用，并且不会威胁到传递信息和解密密钥的安全，不需要对密钥传递的额外保护。首先，提供RSA的密钥生成算法，生成公有密钥和私有密钥存入文件中：且看 RSAKeyCreater.java 
/**
 * @author zhangwei
 *
 */
public class RSAKeyCreater {
	
	/**
	 * @param args
	 * @throws Exception 
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		RSAKeyCreater rSAKeyCreater = new RSAKeyCreater();
		rSAKeyCreater.createKeyFile(512, System.getProperty("user.dir"));
	}

	public void createKeyFile(int in, String url) throws Exception {
		KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
		kpg.initialize(in);
		KeyPair kp = kpg.genKeyPair();
		PublicKey publicKey = kp.getPublic();
		PrivateKey privateKey = kp.getPrivate();
		
		File file1 = new File(url + "/src/main/resources/public_key_file.rsa");
		FileOutputStream publicOut = new FileOutputStream(file1);
		ObjectOutputStream publicObjectOutput = new ObjectOutputStream(publicOut);
		publicObjectOutput.writeObject(publicKey);
		publicObjectOutput.flush();
		publicObjectOutput.close();
		
		File file2 = new File(url + "/src/main/resources/private_key_file.rsa");
		FileOutputStream privateOut = new FileOutputStream(file2);
		ObjectOutputStream privateObjectOutput = new ObjectOutputStream(privateOut);
		privateObjectOutput.writeObject(privateKey);
		privateObjectOutput.flush();
		privateObjectOutput.close();
	}
}

         RSAKeyCreater类中createKeyFile()方法生成公钥和私钥分别保存到public_key_file.rsa和private_key_file.rsa文件中，加密和解密时进行使用。

         其次，提供加密解密算法，对byte[] 进行加密和解密：且看RSAEncryptionUtil.java 
/**
 * @author zhangwei
 * 
 */
public class AESEncryptionUtil {
	/**
	 * 加密
	 * @param bytes
	 * @param aesKey
	 * @return
	 */
	public static byte[] encryptMessage(byte[] bytes, String aesKey) {
		try {
			Object obj = KeyUtil.getKey(aesKey);
			SecretKey key = (SecretKey) obj;
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
			byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(bytes);
			return decryptedBytes;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	/**
	 * 解密
	 * @param encryptedBytes
	 * @param aesKey
	 * @return
	 */
	public static byte[] decryptMessage(byte[] encryptedBytes, String aesKey) {
		try {
			Object obj = KeyUtil.getKey(aesKey);
			SecretKey key = (SecretKey) obj;
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
			cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
			byte[] bytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
			return bytes;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}
}

         RSAEncryptionUtil的encryptWithPublicKey()方法对信息进行加
密，decryptWithPrivateKey()方法对加密后的信息进行解密，分别需要传入公有和私有密钥。
            由于提供的算法是对byte[]数组进行加密和解密返回新的byte[]，因此我们需要提供一个普通object对象到byte[]之间转化的工具：且看SerializationUtil.java 
/**
 * @author zhangwei
 * 
 */
public class SerializationUtil {

	public static byte[] serialize(Object obj) {
		try {
			if (obj == null)
				throw new NullPointerException();
			
			ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
			ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(os);
			out.writeObject(obj);
			out.flush();
			out.close();
			return os.toByteArray();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	public static Object deserialize(byte[] by) {
		try {
			if (by == null)
				throw new NullPointerException();

			ByteArrayInputStream is = new ByteArrayInputStream(by);
			ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(is);
			Object obj = in.readObject();
			in.close();
			return obj;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}
}

          SerializationUtil类中的serialize()方法将普通java对象序列化成byte[]，deserialize()方法将byte[]反序列化成原来的对象。
          RSA加密算法有个特点，就是对加密明文和密文的长度有限制，当我们加密的明文过长时，我们需要对明文分块进行加密，因此那种长度较短的信息进行加密适合使用RSA算法。一般来说，我们进行加密的对象序列化成byte[]数组之后长度都超过了RSA加密算法的要求，因此我们可以选用另一种加密算法：AES。

       二、 对称密钥加密算法AES
           对称密钥算法中，信息的加密和解密都是使用相同的密钥，使用起来简单，速度快，但在使用之前，需要通过额外安全的途径交换加密密钥。首先，提供AES密钥生成算法，生成密钥保存在文件中，且看AESKeyCreater.java 
/**
 * @author zhangwei
 *
 */
public class AESKeyCreater {
	
	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		String url = System.getProperty("user.dir");
		AESKeyCreater aESKeyCreater = new AESKeyCreater();
		aESKeyCreater.createKeyFile(url);
	}

	public void createKeyFile(String url) throws Exception{
		Security.addProvider(new SunJCE());
		KeyGenerator keygen = KeyGenerator.getInstance("AES");
		SecretKey key = keygen.generateKey();
		File file = new File(url + "/src/main/resources/AES_Secret_Key_File.aes");
		FileOutputStream out = new FileOutputStream(file);
		ObjectOutputStream objectOutput = new ObjectOutputStream(out);
		objectOutput.writeObject(key);
		objectOutput.flush();
		objectOutput.close();
	}
}

          AESKeyCreater类中createKeyFile()方法生成AES算法的密钥，保存在AES_Secret_Key_File.aes文件中，供加密和解密时使用。
            其次，提供加密解密算法，对byte[] 进行加密和解密：且看AESEncryptionUtil.java 
/**
 * @author zhangwei
 * 
 */
public class AESEncryptionUtil {
	/**
	 * 加密
	 * @param bytes
	 * @param aesKey
	 * @return
	 */
	public static byte[] encryptMessage(byte[] bytes, String aesKey) {
		try {
			Object obj = KeyUtil.getKey(aesKey);
			SecretKey key = (SecretKey) obj;
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
			byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(bytes);
			return decryptedBytes;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	/**
	 * 解密
	 * @param encryptedBytes
	 * @param aesKey
	 * @return
	 */
	public static byte[] decryptMessage(byte[] encryptedBytes, String aesKey) {
		try {
			Object obj = KeyUtil.getKey(aesKey);
			SecretKey key = (SecretKey) obj;
			Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
			cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
			byte[] bytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
			return bytes;
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			return null;
		}
	}
}

          AESEncryptionUtil类中encryptMessage()方法对信息进行加密，decryptMessage()方法对信息进行解密，都需要传入AES密钥文件。由于都是对byte[]数组进行加密和解密，因此也需要RSA算法中提供的普通Object对象和byte[]之间的映射工具。

         下面给出AES算法对hessian进行加密和解密传输，思路：客户端通过Hessian工厂获取到Hessian服务之后，将传入参数对象序列化成byte[]，然后对byte[]进行加密，然后调用hessian服务的方法，服务端获取到客户端传过来的加密之后的byte[]参数，首先进行AES解密，然后将byte[]反序列化成参数对象，再调用相应的业务逻辑，再然后将返回结果进行序列化成byte[]，然后进行AES加密，然后客户端获得返回结果之后进行AES解密，然后反序列化成结果对象，至此一轮调用完成。且看hessian服务接口：EncryptionService.java 
/**
 * @author zhangwei
 *
 */
public interface EncryptionService {
	
	public static final String publicKeyFile = EncryptionService.class.getResource("/").getPath() + "/public_key_file.rsa";
	public static final String privateKeyFile = EncryptionService.class.getResource("/").getPath() + "/private_key_file.rsa";
	public static final String aesKeyFile = EncryptionService.class.getResource("/").getPath() + "AES_Secret_Key_File.aes";
	
	public byte[] testHessianEncrypt(byte[] encryptedBytes);

}
       
        由于hessian是一个二进制协议，非常适合传输二进制数据，以byte[]作为参数和返回结果是非常合适的，将来这部分完全可以做在框架之中。且看hessian服务实现类：EncryptionServiceImpl.java 
/**
 * @author zhangwei
 *
 */
public class EncryptionServiceImpl implements EncryptionService{

	public byte[] testHessianEncrypt(byte[] encryptedBytes) {
		//解密参数
		byte[] decryptedBytes = AESEncryptionUtil.decryptMessage(encryptedBytes, aesKeyFile);
		//将参数反序列化
		Secret secret = (Secret)SerializationUtil.deserialize(decryptedBytes);
		//业务逻辑
		System.out.println(secret.getMessage());
		secret.setMessage("I love you too!");
		System.out.println(secret.getMessage());
		//将结果序列化
		byte[] returnBytes = SerializationUtil.serialize(secret);
		//加密返回结果
		byte[] encryptedReturnBytes = AESEncryptionUtil.encryptMessage(returnBytes,aesKeyFile);
		return encryptedReturnBytes;
	}
}

             代码一目了然，没啥好说的。且看客户端调用：TestClient.java 
/**
 * @author zhangwei
 *
 */
public class TestClient {

	/**
	 * @param args
	 * @throws MalformedURLException 
	 */
	public static void main(String[] args) throws MalformedURLException {
		String hessianServiceUrl = "http://localhost:8089/HessianEncryption/hessianService";
		String aesKeyFile = System.getProperty("user.dir") + "/lib/AES_Secret_Key_File.aes";
		
		HessianProxyFactory factory = new HessianProxyFactory();
		EncryptionService service = (EncryptionService)factory.create(EncryptionService.class, hessianServiceUrl);
		Secret secret = new Secret();
		secret.setMessage("I love you!");
		System.out.println(secret.getMessage());
		//序列化參數
		byte[] paramBytes = SerializationUtil.serialize(secret);
		//加密參數
		byte[] encryptedParamBytes = AESEncryptionUtil.encryptMessage(paramBytes, aesKeyFile);
		//調用方法
		byte[] encryptedReturnBytes = service.testHessianEncrypt(encryptedParamBytes);
		//解密返回結果
		byte[] decryptedReturnBytes = AESEncryptionUtil.decryptMessage(encryptedReturnBytes, aesKeyFile);
		//反序列化結果
		Secret returnResult = (Secret)SerializationUtil.deserialize(decryptedReturnBytes);
		System.out.println(returnResult.getMessage());
	}

}

          同样一目了然，且看运行结果：    上：客户端        下：服务端

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当然以后这些加密和解密以及序列化和反序列化的过程都会放在框架之中，对于用户来说是完全透明。over!    
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