springboot（五）：采用RSA对用户登录凭证token进
2020-05-17 本文已影响0人
记忆九天
我们都知道http请求是无状态的，所以需要通过cookie在客户端记录状态或者通过session在服务器端记录状态，而这一般就是通过token来维持这种状态验证的。
在这里插入图片描述
那么问题来了，这个token该怎么生成和解析呢。
一般token是可以携带一些信息的，用户登录成功后，假设我们将
用户id+时间戳通过RSA公钥加密生成token返回给用户。后面用户调用其他接口都携带该token向服务端发起请求。这个时候服务端可以在拦截器对该token进行RSA私钥解密，从而得到原来的用户id+时间戳。这就是验证和解析token的一个完整过程。下面提供一个RSA工具类，可以直接使用。
RSA工具类
import org.apache.tomcat.util.codec.binary.Base64;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import javax.crypto.Cipher;
public class RSAUtils {
// 数字签名，密钥算法
private static final String RSA_KEY_ALGORITHM = "RSA";
// 数字签名签名/验证算法
private static final String SIGNATURE_ALGORITHM = "MD5withRSA";
// RSA密钥长度
private static final int KEY_SIZE = 1024;
private static final String PUBLIC_KEY = "MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQC92uYItLaBOwOf4EmafzvDtDrBnV1bA6wagEUCCnLMovsv1OUSBu8dqq7n1D/shlMFBm007zIPRNhHQWi41SxNoyBSGvKLO2Y2QU637NWVvH31Be8qaP+B7tq9YFPsBszxGie1DB8OMHthmd56VSHtY394ipW6h60n46x6WZfoxQIDAQAB";
private static final String PRIVATE_KEY = "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";
/**
* 初始化RSA密钥对
*
* @return RSA密钥对
* @throws Exception 抛出异常
*/
private static Map<String, String> initKey() throws Exception {
KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator
.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
SecureRandom secrand = new SecureRandom();
secrand.setSeed("zlife".getBytes());// 初始化随机产生器
keygen.initialize(KEY_SIZE, secrand); // 初始化密钥生成器
KeyPair keys = keygen.genKeyPair();
String pub_key = Base64.encodeBase64String(keys.getPublic().getEncoded());
String pri_key = Base64.encodeBase64String(keys.getPrivate().getEncoded());
Map<String, String> keyMap = new HashMap<>();
keyMap.put("publicKey", pub_key);
keyMap.put("privateKey", pri_key);
System.out.println("公钥：" + pub_key);
System.out.println("私钥：" + pri_key);
return keyMap;
}
/**
* 得到公钥
*
* @param keyMap RSA密钥对
* @return 公钥
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String getPublicKey(Map<String, String> keyMap) throws Exception {
return keyMap.get("publicKey");
}
/**
* 得到私钥
*
* @param keyMap RSA密钥对
* @return 私钥
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String getPrivateKey(Map<String, String> keyMap) throws Exception {
return keyMap.get("privateKey");
}
/**
* 数字签名
*
* @param data 待签名数据
* @param pri_key 私钥
* @return 签名
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String sign(byte[] data, String pri_key) throws Exception {
// 取得私钥
byte[] pri_key_bytes = Base64.decodeBase64(pri_key);
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(pri_key_bytes);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
// 生成私钥
PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
// 实例化Signature
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
// 初始化Signature
signature.initSign(priKey);
// 更新
signature.update(data);
return Base64.encodeBase64String(signature.sign());
}
/**
* RSA校验数字签名
*
* @param data 数据
* @param sign 签名
* @param pub_key 公钥
* @return 校验结果，成功为true，失败为false
* @throws Exception 抛出异常
*/
public boolean verify(byte[] data, byte[] sign, String pub_key) throws Exception {
// 转换公钥材料
// 实例化密钥工厂
byte[] pub_key_bytes = Base64.decodeBase64(pub_key);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
// 初始化公钥
// 密钥材料转换
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(pub_key_bytes);
// 产生公钥
PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
// 实例化Signature
Signature signature = Signature.getInstance(SIGNATURE_ALGORITHM);
// 初始化Signature
signature.initVerify(pubKey);
// 更新
signature.update(data);
// 验证
return signature.verify(sign);
}
/**
* 公钥加密
*
* @param data 待加密数据
* @param pub_key 公钥
* @return 密文
* @throws Exception 抛出异常
*/
private static byte[] encryptByPubKey(byte[] data, byte[] pub_key) throws Exception {
// 取得公钥
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(pub_key);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 公钥加密
*
* @param data 待加密数据
* @param pub_key 公钥
* @return 密文
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String encryptByPubKey(String data, String pub_key) throws Exception {
// 私匙加密
byte[] pub_key_bytes = Base64.decodeBase64(pub_key);
byte[] enSign = encryptByPubKey(data.getBytes(), pub_key_bytes);
return Base64.encodeBase64String(enSign);
}
/**
* 私钥加密
*
* @param data 待加密数据
* @param pri_key 私钥
* @return 密文
* @throws Exception 抛出异常
*/
private static byte[] encryptByPriKey(byte[] data, byte[] pri_key) throws Exception {
// 取得私钥
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(pri_key);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
// 对数据加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 私钥加密
*
* @param data 待加密数据
* @param pri_key 私钥
* @return 密文
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String encryptByPriKey(String data, String pri_key) throws Exception {
// 私匙加密
byte[] pri_key_bytes = Base64.decodeBase64(pri_key);
byte[] enSign = encryptByPriKey(data.getBytes(), pri_key_bytes);
return Base64.encodeBase64String(enSign);
}
/**
* 公钥解密
*
* @param data 待解密数据
* @param pub_key 公钥
* @return 明文
* @throws Exception 抛出异常
*/
private static byte[] decryptByPubKey(byte[] data, byte[] pub_key) throws Exception {
// 取得公钥
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(pub_key);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);
// 对数据解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 公钥解密
*
* @param data 待解密数据
* @param pub_key 公钥
* @return 明文
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String decryptByPubKey(String data, String pub_key) throws Exception {
// 公匙解密
byte[] pub_key_bytes = Base64.decodeBase64(pub_key);
byte[] design = decryptByPubKey(Base64.decodeBase64(data), pub_key_bytes);
return new String(design);
}
/**
* 私钥解密
*
* @param data 待解密数据
* @param pri_key 私钥
* @return 明文
* @throws Exception 抛出异常
*/
private static byte[] decryptByPriKey(byte[] data, byte[] pri_key) throws Exception {
// 取得私钥
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(pri_key);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(RSA_KEY_ALGORITHM);
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);
// 对数据解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 私钥解密
*
* @param data 待解密数据
* @param pri_key 私钥
* @return 明文
* @throws Exception 抛出异常
*/
public static String decryptByPriKey(String data, String pri_key) throws Exception {
// 私匙解密
byte[] pri_key_bytes = Base64.decodeBase64(pri_key);
byte[] design = decryptByPriKey(Base64.decodeBase64(data), pri_key_bytes);
return new String(design);
}
/**
* @param args
*/
@SuppressWarnings("static-access")
public static void main(String[] args) throws Exception {
// initKey();
String datastr = "10-"+System.currentTimeMillis();
System.out.println("待加密数据：\n" + datastr);
long time = System.currentTimeMillis();
//公匙加密
String pubKeyStr = RSAUtils.encryptByPubKey(datastr, PUBLIC_KEY);
System.out.println("公匙加密结果：\n" + pubKeyStr);
System.out.println("公匙加密时间：\n" + (System.currentTimeMillis()-time));
// 私匙解密
String priKeyStr = RSAUtils.decryptByPriKey(pubKeyStr, PRIVATE_KEY);
System.out.println("私匙解密结果：\n" + priKeyStr);
System.out.println("私匙解密时间：\n" + (System.currentTimeMillis()-time));
//
// // 数字签名
// String str1 = "汉兵已略地";
// String str2 = "四面楚歌声";
// System.out.println("正确的签名：" + str1 + "\n错误的签名：" + str2);
// String sign = RSAUtils.sign(str1.getBytes(), pri_key);
// System.out.println("数字签名：\n" + sign);
// boolean vflag1 = das.verify(str1.getBytes(), Base64.decodeBase64(sign), pub_key);
// System.out.println("数字签名验证结果1：\n" + vflag1);
// boolean vflag2 = das.verify(str2.getBytes(), Base64.decodeBase64(sign), pub_key);
// System.out.println("数字签名验证结果2：\n" + vflag2);
}
}
特别注意，这里的PUBLIC_KEY和PRIVATE_KEY即公钥和私钥，可以在main函数使用initKey()函数生成。
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