基于java实现的ECC加密算法示例

基于java实现的ECC加密算法示例

本文实例讲述了基于java实现的ECC加密算法。分享给大家供大家参考，具体如下：

ECC

ECC-Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学，是目前已知的公钥体制中，对每比特所提供加密强度最高的一种体制。在软件注册保护方面起到很大的作用，一般的序列号通常由该算法产生。

当我开始整理《Java加密技术（二）》的时候，我就已经在开始研究ECC了，但是关于Java实现ECC算法的资料实在是太少了，无论是国内还是国外的 资料，无论是官方还是非官方的解释，最终只有一种答案——ECC算法在jdk1.5后加入支持，目前仅仅只能完成密钥的生成与解析。 如果想要获得ECC算法实现，需要调用硬件完成加密/解密（ECC算法相当耗费资源，如果单纯使用CPU进行加密/解密，效率低下），涉及到Java Card领域，PKCS#11。 其实，PKCS#11配置很简单，但缺乏硬件设备，无法尝试！

尽管如此，我照旧提供相应的Java实现代码，以供大家参考。

通过java代码实现如下：

Coder类：

import java.math.BigInteger;

import java.security.Key;

import java.security.KeyFactory;

import java.security.interfaces.ECPrivateKey;

import java.security.interfaces.ECPublicKey;

import java.security.spec.ECFieldF2m;

import java.security.spec.ECParameterSpec;

import java.security.spec.ECPoint;

import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;

import java.security.spec.ECPublicKeySpec;

import java.security.spec.EllipticCurve;

import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;

import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.NullCipher;

import sun.security.ec.ECKeyFactory;

import sun.security.ec.ECPrivateKeyImpl;

import sun.security.ec.ECPublicKeyImpl;

/**

* ECC安全编码组件

*

* @author 梁栋

* @version 1.0

* @since 1.0

*/

public abstract class ECCCoder extends Coder {

public static final String ALGORITHM = "EC";

private static final String PUBLIC_KEY = "ECCPublicKey";

private static final String PRIVATE_KEY = "ECCPrivateKey";

/**

* 解密

* 用私钥解密

*

* @param data

* @param key

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception {

// 对密钥解密

byte[] keyBytes = decryptBASE64(key);

// 取得私钥

PKCS8EncodedKeySpec pkcs8KeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);

KeyFactory keyFactory = ECKeyFactory.INSTANCE;

ECPrivateKey priKey = (ECPrivateKey) keyFactory

.generatePrivate(pkcs8KeySpec);

ECPrivateKeySpec ecPrivateKeySpec = new ECPrivateKeySpec(priKey.getS(),

priKey.getParams());

// 对数据解密

// TODO Chipher不支持EC算法 未能实现

Cipher cipher = new NullCipher();

// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey, ecPrivateKeySpec.getParams());

return cipher.doFinal(data);

}

/**

* 加密

* 用公钥加密

*

* @param data

* @param privateKey

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encrypt(byte[] data, String privateKey)

throws Exception {

// 对公钥解密

byte[] keyBytes = decryptBASE64(privateKey);

// 取得公钥

X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);

KeyFactory keyhttp://Factory = ECKeyFactory.INSTANCE;

ECPublicKey pubKey = (ECPublicKey) keyFactory

.generatePublic(x509KeySpec);

ECPublicKeySpec ecPublicKeySpec = new ECPublicKeySpec(pubKey.getW(),

pubKey.getParams());

// 对数据加密

// TODO Chipher不支持EC算法 未能实现

Cipher cipher = new NullCipher();

// Cipher.getInstance(ALGORITHM, keyFactory.getProvider());

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey, ecPublicKeySpec.getParams());

return cipher.doFinal(data);

}

/**

* 取得私钥

*

* @param keyMap

* @return

* @throws Exception

*/

public static String getPrivateKey(Map 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 keyMap)

throws Exception {

Key key = (Key) keyMap.get(PUBLIC_KEY);

return encryptBASE64(key.getEncoded());

}

/**

* 初始化密钥

*

* @return

* @throws Exception

*/

public static Map initKey() throws Exception {

BigInteger x1 = new BigInteger(

"2fe13c0537bbc11acaa07d793de4e6d5e5c94eee8", 16);

BigInteger x2 = new BigInteger(

"289070fb05d38ff58321f2e800536d538ccdaa3d9", 16);

ECPoint g = new ECPoint(x1, x2);

// the order of generator

BigInteger n = new BigInteger(

"5846006549323611672814741753598448348329118574063", 10);

// the cofactor

int h = 2;

int m = 163;

int[] ks = { 7, 6, 3 };

ECFieldF2m ecField = new ECFieldF2m(m, ks);

// y^2+xy=x^3+x^2+1

BigInteger a = new BigInteger("1", 2);

BigInteger b = new BigInteger("1", 2);

EllipticCurve ellipticCurve = new EllipticCurve(ecField, a, b);

ECParameterSpec ecParameterSpec = new ECParameterSpec(ellipticCurve, g,

n, h);

// 公钥

ECPublicKey publicKey = new ECPublicKeyImpl(g, ecParameterSpec);

BigInteger s = new BigInteger(

"1234006549323611672814741753598448348329118574063", 10);

// 私钥

ECPrivateKey privateKey = new ECPrivateKeyImpl(s, ecParameterSpec);

Map keyMap = new HashMap(2);

keyMap.put(PUBLIC_KEY, publicKey);

keyMap.put(PRIVATE_KEY, privateKey);

return keyMap;

}

}

请注意上述代码中的TODO内容，再次提醒注意，Chipher不支持EC算法 ，以上代码仅供参考。Chipher、Signature、KeyPairGenerator、KeyAgreement、SecretKey均不支持EC算法。为了确保程序能够正常执行，我们使用了NullCipher类，验证程序。

照旧提供一个测试类：

import static org.junit.Assert.*;

import java.math.BigInteger;

import java.security.spec.ECFieldF2m;

import java.security.spec.ECParameterSpec;

import java.security.spec.ECPoint;

import java.security.spec.ECPrivateKeySpec;

import java.security.spec.ECPublicKeySpec;

import java.security.spec.EllipticCurve;

import java.util.Map;

import org.junit.Test;

/**

*

* @author 梁栋

* @version 1.0

* @since 1.0

*/

public class ECCCoderTest {

@Test

public void test() throws Exception {

String inputStr = "abc";

byte[] data = inputStr.getBytes();

Map keyMap = ECCCoder.initKey();

String publicKey = ECCCoder.getPublicKey(keyMap);

String privateKey = ECCCoder.getPrivateKey(keyMap);

System.err.println("公钥: \n" + publicKey);

System.err.println("私钥： \n" + privateKey);

byte[] encodedData = ECCCoder.encrypt(data, publicKey);

byte[] decodedData = ECCCoder.decrypt(encodedData, privateKey);

String outputStr = new String(decodedData);

System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密后: " + outputStr);

assertEquals(inputStr, outputStr);

}

}

控制台输出：

公钥:

MEAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEDLAAEAv4TwFN7vBGsqgfXk95ObV5clO7oAokHD7BdOP9YMh8u

gAU21TjM2qPZ

私钥：

MDICAQAwEAYHKoZIzj0CAQYFK4EEAAEEGzAZAgEBBBTYjsR3BN7TFw7JHcAHFkwNmfil7w==

加密前: abc

解密后: abc

本篇的主要内容为Java证书体系的实现。

PS：关于加密解密感兴趣的朋友还可以参考本站在线工具：

文字在线加密解密工具（包含AES、DES、RC4等）：

http://tools.jb51.net/password/txt_encode

MD5在线加密工具:

http://tools.jb51.net/password/CreateMD5Password

在线散列/哈希算法加密工具:

http://tools.jb51.net/password/hash_encrypt

在线MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：

http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha

在线sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：

http://tools.jb51.net/password/sha_encode

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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