rsadecryption.java

对称和非对称加密

package com.dmgc.security.cipher.unsymmetic.rsa;

import com.dmgc.security.cipher.util.*;
import java.io.*;

/**
 * <p>Title: DMGC SECURITY CIPHER LIB</p>
 * <p>Description: 上海信宁科技有限公司 安全密码库(JAVA version)</p>
 * <p>Copyright: Copyright (c) 2003</p>
 * <p>Company: 上海信宁科技有限公司</p>
 * <p>RSA解密算法:对应于四种加密算法，主要有四种方式加密算法
 * <p>对短信息的解密:这里短信息可以是会话双方的交换密钥,对于1024比特的RSA解密
 * 算法短信息长度一定等于128个字节,如果不是，则停止。恢复后，去掉填充位，所得明文信息。
 * 开头二位0x00 0x02 然后判断下一个0x00，之后即为明文消息。
 * <p>方法一:公钥N,E是字符串(DMGCMPINTEGER)形式,输入消息是字节数组,输出消息是字节数组
 * <p>方法二:公钥N,E是文件(二进制文件)形式,输入消息是字节数组,输出消息是字节数组
 * <p>对文件的加密:
 * <p>1.首先判断文件的字节数是否是128的倍数，是，则继续。否则，停止。
 * <p>2.每次读取文件(8192)字节到缓冲区
 * <p>3.对128个字节进行处理
 * <p>4.解密，如果不足128字节，则前面补0
 * <p>5.判断前二位0x00 0x02，从下面出现的0x00之后获取明文
 * <p>6 这里的加密方案，明文：密文 = 91.4%
 * <p>方法三:公钥N,E是字符串(DMGCMPINTEGER)形式,输入是文件,输出是文件
 * <p>方法四:公钥N,E是文件(二进制文件)形式,输入是文件,输出是文件
 * @author 陆荣幸  周渊   潘勇
 * @version 1.0
 */

public class RSADecryption {
  /**
   * 默认构造函数
   */
  public RSADecryption() {
  }

  /**
   * 用于测试
   * @param args
   */
  public static void main(String[] args) {
    RSADecryption RSADecryption1 = new RSADecryption();
  }

  /**
   * 使用二进制文件作为密钥进短消息进行解密
   * @param nfilename  RSA算法大整数模的文件
   * @param dfilename  RSA算法的解密指数文件
   * @param cipherText 密文 128字节
   * @return  明文消息
   * @throws InvalidCryptographException 密文不是有效密文
   * @throws FileNotFoundException  密钥文件没有找到
   * @throws IOException 其它IO错误
   */
  public byte[] MessageDecryptionF(String nfilename, String dfilename,
                                   byte[] cipherText) throws
      InvalidCryptographException, FileNotFoundException, IOException {
    // 密文长度
    int length = cipherText.length;
    if (length != 128) {
      throw new InvalidCryptographException("Invalid Cryptograph Exception");
    }

    // 解密指数  模
    DmgcMpInteger dd = null;
    DmgcMpInteger nn = null;
    FileInputStream fInputN = null;
    FileInputStream fInputD = null;

    // 密钥文件

    try {
      fInputD = new FileInputStream(dfilename);
      fInputN = new FileInputStream(nfilename);

      int lengthN = fInputN.available();
      int lengthD = fInputD.available();
      byte[] BufferN = new byte[lengthN];
      byte[] BufferD = new byte[lengthD];
      lengthN = fInputN.read(BufferN);
      lengthD = fInputD.read(BufferD);
      byte[] N = new byte[lengthN];
      System.arraycopy(BufferN, 0, N, 0, lengthN);
      byte[] D = new byte[lengthD];
      System.arraycopy(BufferD, 0, D, 0, lengthD);
      dd = new DmgcMpInteger(D);
      nn = new DmgcMpInteger(N);
      fInputN.close();
      fInputD.close();
    }
    catch (FileNotFoundException ex) {
      throw new FileNotFoundException("file not found");
    }
    catch (IOException ex) {
      throw new IOException("IO  Exception");
    } //
    // 解密

    DmgcMpInteger ccc = new DmgcMpInteger(cipherText);
    DmgcMpInteger pp = ccc.modPow(dd, nn);
    //
    byte[] plainTemp = pp.toByteArray();
    byte[] plainText = new byte[128];
    //
    length = plainTemp.length;
    int padCount = 128 - length;
    if (padCount > 0) {
      byte[] paddZero = new byte[padCount];
//      for (int i = 0; i < padCount; i++) {
//        paddZero[i] = 0x00;
//      }
      System.arraycopy(paddZero, 0, plainText, 0, padCount);
      System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
    }
    else {
      System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
    }
    if (plainText[0] != 0x00 || plainText[1] != 0x02) {
      throw new InvalidCryptographException("Invalid Cryptograph Exception");
    }
    int start = 0;
    for (int i = 2; i < plainText.length; i++) {
      if (plainText[i] == 0x00) {
        start = i + 1;
        break;
      }
    }
    length = 128 - start;
    byte[] ret = new byte[length];
    System.arraycopy(plainText, start, ret, 0, length);

    return ret;

  }

  /**
   * 解密短消息
   * @param n RSA算法大整数模
   * @param d RSA算法解密指数
   * @param cipherText 密文，一定是128个字节
   * @return 明文字节
   * @throws InvalidCryptographException
   */
  public byte[] MessageDecryption(String n, String d, byte[] cipherText) throws
      InvalidCryptographException {
    // 密文长度
    int length = cipherText.length;
    if (length != 128) {
      throw new InvalidCryptographException("Invalid Cryptograph Exception");
    }
    // 解密
    DmgcMpInteger dd = new DmgcMpInteger(d);
    DmgcMpInteger nn = new DmgcMpInteger(n);
    DmgcMpInteger ccc = new DmgcMpInteger(cipherText);
    DmgcMpInteger pp = ccc.modPow(dd, nn);
    //
    byte[] plainTemp = pp.toByteArray();
    byte[] plainText = new byte[128];
    //
    length = plainTemp.length;
    int padCount = 128 - length;
    if (padCount > 0) {
      byte[] paddZero = new byte[padCount];
//      for (int i = 0; i < padCount; i++) {
//        paddZero[i] = 0x00;
//      }
      System.arraycopy(paddZero, 0, plainText, 0, padCount);
      System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
    }
    else {
      System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
    }
    if (plainText[0] != 0x00 || plainText[1] != 0x02) {
      throw new InvalidCryptographException("Invalid Cryptograph Exception");
    }
    int start = 0;
    for (int i = 2; i < plainText.length; i++) {
      if (plainText[i] == 0x00) {
        start = i + 1;
        break;
      }
    }
    length = 128 - start;
    byte[] ret = new byte[length];
    System.arraycopy(plainText, start, ret, 0, length);

    return ret;
  }

  /**
   * 返回指定个数的zero
   * @param k 指定长度
   * @return zero 字节的数组
   */
  private byte[] getPaddingZero(int k) {
    byte[] ret = new byte[k];
    return ret;
  }

  /**
   * 解密文件
   * @param n RSA算法大整数模的文件
   * @param d RSA算法的解密指数文件
   * @param inFile 密文文件
   * @param outFile 明文文件
   * @return  如果成功，返回true，否则 false
   * @throws InvalidCryptographException 如果密文文件格式错误，抛异常
   * @throws FileNotFoundException 文件没有找到
   * @throws IOException  IO　异常
   */
  public boolean FileDecryption(String n, String d, String inFile,
                                String outFile) throws
      InvalidCryptographException,
      FileNotFoundException, IOException {
    boolean ret = false;
    // 解密密钥
    DmgcMpInteger dd = new DmgcMpInteger(d);
    DmgcMpInteger nn = new DmgcMpInteger(n);
    //
    FileInputStream fInput = null;
    FileOutputStream fOutput = null;
    //

    try {
      //  输入文件
      fInput = new FileInputStream(inFile);
      //  输出文件
      fOutput = new FileOutputStream(outFile);
    }
    catch (FileNotFoundException ex) {
      throw new FileNotFoundException("file not found");
    }
    //
    int inLength = fInput.available();
    if (inLength % 128 != 0) {
      fInput.close();
      fOutput.close();
      throw new InvalidCryptographException("Invalid cryptograph exception");
    }
    //
    byte[] buffer = new byte[8192];
    int bufferLength = 0;
    //
    while ( (bufferLength = fInput.read(buffer)) != -1) {
      //
      for (int i = 0; i < bufferLength; i = i + 128) {
        byte[] temp = new byte[128];
        //
        System.arraycopy(buffer, i, temp, 0, 128);
        //
        DmgcMpInteger ccc = new DmgcMpInteger(temp);
        DmgcMpInteger pp = ccc.modPow(dd, nn);
        //
        //
        byte[] plainTemp = pp.toByteArray();
        byte[] plainText = new byte[128];
        //
        int length = plainTemp.length;
        int padCount = 128 - length;
        if (padCount > 0) {
          byte[] paddZero = new byte[padCount];
          System.arraycopy(paddZero, 0, plainText, 0, padCount);
          System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
        }
        else {
          System.arraycopy(plainTemp, 0, plainText, padCount, length);
        }