用Java编写一个RSA和AES混合加解密系统,要求还能实现图片加解密

时间: 2024-02-27 22:57:53 浏览: 153
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RSA与AES的加解密(Java)

RSA 和 AES 是非常常见的加密算法。RSA 算法可以用于进行公钥加密和数字签名,AES 算法可以用于进行对称加密。下面是一个使用 Java 实现 RSA 和 AES 混合加解密系统的示例代码,同时支持图片加解密: ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.io.*; import java.nio.charset.StandardCharsets; import java.security.KeyPair; import java.security.KeyPairGenerator; import java.security.PrivateKey; import java.security.PublicKey; import java.util.Base64; public class RSAAndAES { // 随机生成 AES 密钥 public static byte[] generateAESKey() throws Exception { KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES"); keyGenerator.init(128); // 128 位密钥长度 SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); return secretKey.getEncoded(); } // 随机生成 RSA 密钥对 public static KeyPair generateRSAKeyPair() throws Exception { KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); keyPairGenerator.initialize(1024); // 1024 位密钥长度 return keyPairGenerator.generateKeyPair(); } // 使用 RSA 公钥加密数据 public static byte[] encryptWithRSAPublicKey(byte[] data, PublicKey publicKey) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey); return cipher.doFinal(data); } // 使用 RSA 私钥解密数据 public static byte[] decryptWithRSAPrivateKey(byte[] data, PrivateKey privateKey) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); return cipher.doFinal(data); } // 使用 AES 密钥加密数据 public static byte[] encryptWithAES(byte[] data, byte[] key, byte[] iv) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES"); IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec); return cipher.doFinal(data); } // 使用 AES 密钥解密数据 public static byte[] decryptWithAES(byte[] data, byte[] key, byte[] iv) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES"); IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(iv); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec); return cipher.doFinal(data); } // 将字节数组转换为 Base64 编码的字符串 public static String encodeBase64(byte[] data) { return Base64.getEncoder().encodeToString(data); } // 将 Base64 编码的字符串转换为字节数组 public static byte[] decodeBase64(String str) { return Base64.getDecoder().decode(str); } // 读取文件内容到字节数组 public static byte[] readFile(String filename) throws Exception { BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filename)); ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = bis.read(buffer)) != -1) { bos.write(buffer, 0, len); } bis.close(); bos.close(); return bos.toByteArray(); } // 将字节数组写入文件 public static void writeFile(byte[] data, String filename) throws Exception { BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(filename)); bos.write(data); bos.close(); } public static void main(String[] args) throws Exception { // 随机生成 AES 密钥和向量 byte[] aesKey = generateAESKey(); byte[] iv = generateAESKey(); // 随机生成 RSA 密钥对 KeyPair keyPair = generateRSAKeyPair(); PublicKey publicKey = keyPair.getPublic(); PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate(); // 加密图片文件 byte[] imageBytes = readFile("image.png"); byte[] encryptedImageBytes = encryptWithAES(imageBytes, aesKey, iv); byte[] encryptedImageKeyBytes = encryptWithRSAPublicKey(aesKey, publicKey); String encryptedImage = encodeBase64(encryptedImageBytes); String encryptedImageKey = encodeBase64(encryptedImageKeyBytes); writeFile(encryptedImage.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "encryptedImage.txt"); writeFile(encryptedImageKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "encryptedImageKey.txt"); // 解密图片文件 byte[] encryptedImageBytes2 = decodeBase64(new String(readFile("encryptedImage.txt"), StandardCharsets.UTF_8)); byte[] encryptedImageKeyBytes2 = decodeBase64(new String(readFile("encryptedImageKey.txt"), StandardCharsets.UTF_8)); byte[] aesKey2 = decryptWithRSAPrivateKey(encryptedImageKeyBytes2, privateKey); byte[] decryptedImageBytes = decryptWithAES(encryptedImageBytes2, aesKey2, iv); writeFile(decryptedImageBytes, "decryptedImage.png"); } } ``` 这个示例代码中,我们首先使用 `KeyGenerator` 生成 AES 密钥和向量,使用 `KeyPairGenerator` 生成 RSA 密钥对。然后,我们使用 `Cipher` 对象进行加解密操作。需要注意的是,AES 加解密时需要使用密钥和向量,而 RSA 加解密时只需要使用公钥或私钥。最后,我们使用 `Base64` 对字节数组进行编码和解码,以便于将加密后的数据存储到文件中。 在实际应用中,需要注意使用的算法和密钥长度,以及密钥的管理和保护。此外,在对图片等二进制文件进行加解密时,需要注意编码和解码的方式,以免出现数据损坏或丢失的问题。
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