概述

信息安全基本概念:

  • DSA算法(Digital Signature Algorithm,数据签名算法)

DSA

  Digital Signature Algorithm (DSA)是Schnorr和ElGamal签名算法的变种,被美国NIST作为DSfS(DigitalSignature Standard)。

  简单的说,这是一种更高级的验证方式,用作数字签名。不单单只有公钥、私钥,还有数字签名。私钥加密生成数字签名,公钥验证数据及签名。如果数据和签名不匹配则认为验证失败!数字签名的作用就是校验数据在传输过程中不被修改。数字签名,是单向加密的升级!

算法分类

算法 密钥长度 默认长度 签名长度 实现的方
SHA1withDSA 512-65536
(64的整数倍)
1024 同密钥 JDK
SHA224withDSA 同上 1024 同密钥 BC
SHA256withDSA ... 1024 同密钥 BC
SHA384withDSA ... 1024 同密钥 BC
SHA512withDSA ... 1024 同密钥 BC

签名示例

import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;  import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.HexBin;  import sun.security.provider.DSAPrivateKey;
import sun.security.provider.DSAPublicKey;  public class DSA {  private static String src = "dsa security";  public static void main(String[] args) {  jdkDSA();  }  public static void jdkDSA(){  try {  //1.初始化密钥   KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");  keyPairGenerator.initialize(512);  KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();  DSAPublicKey dsaPublicKey = (DSAPublicKey)keyPair.getPublic();  DSAPrivateKey dsaPrivateKey = (DSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();  //2.执行签名  PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(dsaPrivateKey.getEncoded());  KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("DSA");  PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec);  Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withDSA");  signature.initSign(privateKey);  signature.update(src.getBytes());  byte[] res = signature.sign();  System.out.println("签名:"+HexBin.encode(res));  //3.验证签名  X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(dsaPublicKey.getEncoded());  keyFactory = KeyFactory.getInstance("DSA");  PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);  signature = Signature.getInstance("SHA1withDSA");  signature.initVerify(publicKey);  signature.update(src.getBytes());  boolean bool = signature.verify(res);  System.out.println("验证:"+bool);  } catch (Exception e) {  e.printStackTrace();  }  }
}  

示例代码

package com.jd.order.util.encryption;import java.security.Key;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.Signature;
import java.security.interfaces.DSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.DSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;import org.apache.commons.codec.binary.Base64;/*** DSA数字签名组件* * @author 木子旭* @since 2017年3月17日上午10:37:30* @version %I%,%G%*/
public class DSACoder {public static final String ALGORITHM = "DSA";/*** 默认密钥字节数* * <pre>* DSA  * Default Keysize 1024   * Keysize must be a multiple of 64, ranging from 512 to 1024 (inclusive).* </pre>*/private static final int KEY_SIZE = 1024;/*** 默认种子*/private static final String DEFAULT_SEED = "0f22507a10bbddd07d8a3082122966e3";private static final String PUBLIC_KEY = "DSAPublicKey";private static final String PRIVATE_KEY = "DSAPrivateKey";/*** 用私钥对信息生成数字签名* * @param data*            加密数据* @param privateKey*            私钥* * @return* @throws Exception*/public static String sign(byte[] data, String privateKey) throws Exception {// 解密由base64编码的私钥byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);// 构造PKCS8EncodedKeySpec对象PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);// KEY_ALGORITHM 指定的加密算法KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);// 取私钥匙对象PrivateKey priKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8KeySpec);// 用私钥对信息生成数字签名Signature signature = Signature.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());signature.initSign(priKey);signature.update(data);return encryptBASE64(signature.sign());}/*** 校验数字签名* * @param data*            加密数据* @param publicKey*            公钥* @param sign*            数字签名* * @return 校验成功返回true 失败返回false* @throws Exception* */public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)throws Exception {// 解密由base64编码的公钥byte[] keyBytes = decryptBASE64(publicKey);// 构造X509EncodedKeySpec对象X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);// ALGORITHM 指定的加密算法KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(ALGORITHM);// 取公钥匙对象PublicKey pubKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);Signature signature = Signature.getInstance(keyFactory.getAlgorithm());signature.initVerify(pubKey);signature.update(data);// 验证签名是否正常return signature.verify(decryptBASE64(sign));}/*** 生成密钥* * @param seed*            种子* @return 密钥对象* @throws Exception*/public static Map<String, Object> initKey(String seed) throws Exception {KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);// 初始化随机产生器SecureRandom secureRandom = new SecureRandom();secureRandom.setSeed(seed.getBytes());keygen.initialize(KEY_SIZE, secureRandom);KeyPair keys = keygen.genKeyPair();DSAPublicKey publicKey = (DSAPublicKey) keys.getPublic();DSAPrivateKey privateKey = (DSAPrivateKey) keys.getPrivate();Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>(2);map.put(PUBLIC_KEY, publicKey);map.put(PRIVATE_KEY, privateKey);return map;}/*** 默认生成密钥* * @return 密钥对象* @throws Exception*/public static Map<String, Object> initKey() throws Exception {return initKey(DEFAULT_SEED);}/*** 取得私钥* * @param keyMap* @return* @throws Exception*/public static String getPrivateKey(Map<String, Object> keyMap)throws Exception {Key key = (Key) keyMap.get(PRIVATE_KEY);return encryptBASE64(key.getEncoded());}/*** 取得公钥* * @param keyMap* @return* @throws Exception*/public static String getPublicKey(Map<String, Object> keyMap)throws Exception {Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);return encryptBASE64(key.getEncoded());}public static byte[] decryptBASE64(String data) {return Base64.decodeBase64(data);}public static String encryptBASE64(byte[] data) {return new String(Base64.encodeBase64(data));}
}

测试代码

package com.jd.order.util.encryption;import static org.junit.Assert.assertTrue;import java.util.Map;import org.junit.Test;public class DSACoderTest {@Testpublic void test() throws Exception {String inputStr = "abc";byte[] data = inputStr.getBytes();// 构建密钥Map<String, Object> keyMap = DSACoder.initKey();// 获得密钥String publicKey = DSACoder.getPublicKey(keyMap);String privateKey = DSACoder.getPrivateKey(keyMap);System.err.println("公钥:\r" + publicKey);System.err.println("私钥:\r" + privateKey);// 产生签名String sign = DSACoder.sign(data, privateKey);System.err.println("签名:\r" + sign);// 验证签名boolean status = DSACoder.verify(data, publicKey, sign);System.err.println("状态:\r" + status);assertTrue(status);}
}

输出

公钥:
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
私钥:
MIIBTAIBADCCASwGByqGSM44BAEwggEfAoGBAP1/U4EddRIpUt9KnC7s5Of2EbdSPO9EAMMeP4C2USZpRV1AIlH7WT2NWPq/xfW6MPbLm1Vs14E7gB00b/JmYLdrmVClpJ+f6AR7ECLCT7up1/63xhv4O1fnxqimFQ8E+4P208UewwI1VBNaFpEy9nXzrith1yrv8iIDGZ3RSAHHAhUAl2BQjxUjC8yykrmCouuEC/BYHPUCgYEA9+GghdabPd7LvKtcNrhXuXmUr7v6OuqC+VdMCz0HgmdRWVeOutRZT+ZxBxCBgLRJFnEj6EwoFhO3zwkyjMim4TwWeotUfI0o4KOuHiuzpnWRbqN/C/ohNWLx+2J6ASQ7zKTxvqhRkImog9/hWuWfBpKLZl6Ae1UlZAFMO/7PSSoEFwIVAIegLUtmm2oQKQJTOiLugHTSjl/q
签名:
MCwCFGQHO9AO70cMxFTPeYqAwq7B7OFxAhRGC8A6YwFFZSfuVTAfleDof/yGug==
状态:
true

参考地址:

http://snowolf.iteye.com/blog/382749

DSA算法

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