189 8069 5689
【方案1】
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package ECDSA;
import com.sun.org.apache.xerces.internal.impl.dv.util.HexBin;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.ECPrivateKey;
import java.security.interfaces.ECPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
public class Ecdsa {
private static String src = "hello berber" ;
public static void main(String []args){
jdkECDSA();
}
public static void jdkECDSA(){
// 1.初始化密钥
try{
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("EC");
keyPairGenerator.initialize(256);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair() ;
ECPublicKey ecPublicKey = (ECPublicKey)keyPair.getPublic() ;
ECPrivateKey ecPrivateKey = (ECPrivateKey)keyPair.getPrivate() ;
// 执行签名
PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(ecPrivateKey.getEncoded());
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC") ;
PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec) ;
Signature signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initSign(privateKey);
signature.update(src.getBytes());
byte []arr = signature.sign();
System.out.println("jdk ecdsa sign :"+ HexBin.encode(arr));
// 验证签名
X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(ecPublicKey.getEncoded());
keyFactory = KeyFactory.getInstance("EC");
PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec);
signature = Signature.getInstance("SHA1withECDSA");
signature.initVerify(publicKey);
signature.update(src.getBytes());
boolean bool = signature.verify(arr);
System.out.println("jdk ecdsa verify:"+bool);
}catch(Exception e){
}
}
}
Java数字签名——ECDSA算法
【方案2】
public class MyTest {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
new MyTest().getSign();
}
void getSign() {
// Get the instance of the Key Generator with "EC" algorithm
try {
KeyPairGenerator g = KeyPairGenerator.getInstance("EC");
ECGenParameterSpec kpgparams = new ECGenParameterSpec("secp256r1");
g.initialize(kpgparams);
KeyPair pair = g.generateKeyPair();
// Instance of signature class with SHA256withECDSA algorithm
Signature ecdsaSign = Signature.getInstance("SHA256withECDSA");
ecdsaSign.initSign(pair.getPrivate());
System.out.println("Private Keys is::" + pair.getPrivate());
System.out.println("Public Keys is::" + pair.getPublic());
String msg = "text ecdsa with sha256";//getSHA256(msg)
ecdsaSign.update((msg + pair.getPrivate().toString())
.getBytes("UTF-8"));
byte[] signature = ecdsaSign.sign();
System.out.println("Signature is::"
+ new BigInteger(1, signature).toString(16));
// Validation
ecdsaSign.initVerify(pair.getPublic());
ecdsaSign.update(signature);
if (ecdsaSign.verify(signature))
System.out.println("valid");
else
System.out.println("invalid!!!!");
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}}
java – 使用secp256r1曲线和SHA256算法生
怎么验证生成的Ecdsa签名是正确的呢，可以看下这篇文章:RSA,ECC,Ecdsa,国密SM2的签名，验签，加密
用Spire.Doc for Java 可以添加及验证数字签名，参考代码：
import com.spire.pdf.*;
import com.spire.pdf.graphics.PdfImage;
import com.spire.pdf.graphics.PdfTrueTypeFont;
import com.spire.pdf.security.GraphicMode;
import com.spire.pdf.security.PdfCertificate;
import com.spire.pdf.security.PdfCertificationFlags;
import com.spire.pdf.security.PdfSignature;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.Point2D;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
public class AddCertificate {
public static void main(String[]args){
//加载PDF文档
PdfDocument doc = new PdfDocument();
doc.loadFromFile("test.pdf");
//加载pfx证书，及证书秘钥
PdfCertificate cert = new PdfCertificate("Cermia.pfx","123654yes!");
//添加数字签名到指定页面，并设置其位置和大小
PdfSignature signature = new PdfSignature(doc, doc.getPages().get(2), cert, "MySignature");
Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Float();
rect.setFrame(new Point2D.Float((float) doc.getPages().get(0).getActualSize().getWidth() - 340, (float) doc.getPages().get(0).getActualSize().getHeight() - 230), new Dimension(280, 150));
signature.setBounds(rect);
//设置签名为图片加文本模式
signature.setGraphicMode(GraphicMode.Sign_Image_And_Sign_Detail);
//设置签名的内容
signature.setNameLabel("签字者：");
signature.setName("Mia");
signature.setContactInfoLabel("联系电话：");
signature.setContactInfo("02881705109");
signature.setDateLabel("日期：");
signature.setDate(new java.util.Date());
signature.setLocationInfoLabel("地点：");
signature.setLocationInfo("成都");
signature.setReasonLabel("原因：");
signature.setReason("文档所有者");
signature.setDistinguishedNameLabel("DN: ");
signature.setDistinguishedName(signature.getCertificate().get_IssuerName().getName());
signature.setSignImageSource(PdfImage.fromFile("sign.png"));
//设置签名的字体
signature.setSignDetailsFont(new PdfTrueTypeFont(new Font("Arial Unicode MS", Font.PLAIN, 9)));
//设置文档权限为禁止更改
signature.setDocumentPermissions(PdfCertificationFlags.Forbid_Changes);
signature.setCertificated(true);
//保存文档
doc.saveToFile("AddSignature.pdf");
doc.close();
}
}
数字签名添加效果：
数字签名效果
参考原文
Java加密和数字签名编程快速入门
本文主要谈一下密码学中的加密和数字签名，以及其在java中如何进行使用。对密码学有兴趣的伙伴，推荐看Bruce Schneier的著作：Applied Crypotography。在jdk1.5的发行版本中安全性方面有了很大的改进，也提供了对RSA算法的直接支持，现在我们从实例入手解决问题（本文仅是作为简单介绍）：
一、密码学上常用的概念
1）消息摘要：
这是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法，可用于检验消息的完整性，和通过散列密码直接以文本形式保存等，目前广泛使用的算法有MD4、MD5、SHA-1，jdk1.5对上面都提供了支持，在java中进行消息摘要很简单， java.security.MessageDigest提供了一个简易的操作方法：
/**
*MessageDigestExample.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.MessageDigest;
/**
*单一的消息摘要算法，不使用密码.可以用来对明文消息（如：密码）隐藏保存
*/
public class MessageDigestExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java MessageDigestExample text");
System.exit(1);
}
byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//使用getInstance("算法")来获得消息摘要,这里使用SHA-1的160位算法
MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("SHA-1");
System.out.println("\n"+messageDigest.getProvider().getInfo());
//开始使用算法
messageDigest.update(plainText);
System.out.println("\nDigest:");
//输出算法运算结果
System.out.println(new String(messageDigest.digest(),"UTF8"));
}
}
还可以通过消息认证码来进行加密实现，javax.crypto.Mac提供了一个解决方案，有兴趣者可以参考相关API文档，本文只是简单介绍什么是摘要算法。
2）私钥加密：
消息摘要只能检查消息的完整性，但是单向的，对明文消息并不能加密，要加密明文的消息的话，就要使用其他的算法，要确保机密性，我们需要使用私钥密码术来交换私有消息。
这种最好理解，使用对称算法。比如：A用一个密钥对一个文件加密，而B读取这个文件的话，则需要和A一样的密钥，双方共享一个私钥（而在web环境下，私钥在传递时容易被侦听）：
使用私钥加密的话，首先需要一个密钥，可用javax.crypto.KeyGenerator产生一个密钥(java.security.Key),然后传递给一个加密工具(javax.crypto.Cipher),该工具再使用相应的算法来进行加密，主要对称算法有：DES（实际密钥只用到56位），AES（支持三种密钥长度：128、192、256位），通常首先128位，其他的还有DESede等，jdk1.5种也提供了对对称算法的支持，以下例子使用AES算法来加密：
/**
*PrivateExmaple.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import java.security.Key;
/**
*私鈅加密，保证消息机密性
*/
public class PrivateExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java PrivateExample text");
System.exit(1);
}
byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//通过KeyGenerator形成一个key
System.out.println("\nStart generate AES key");
KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
Key key=keyGen.generateKey();
System.out.println("Finish generating DES key");
//获得一个私鈅加密类Cipher，ECB是加密方式，PKCS5Padding是填充方法
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
System.out.println("\n"+cipher.getProvider().getInfo());
//使用私鈅加密
System.out.println("\nStart encryption:");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
byte[] cipherText=cipher.doFinal(plainText);
System.out.println("Finish encryption:");
System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));
System.out.println("\nStart decryption:");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
byte[] newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
System.out.println("Finish decryption:");
System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));
}
}
3）公钥加密：
上面提到，私钥加密需要一个共享的密钥，那么如何传递密钥呢？web环境下，直接传递的话很容易被侦听到，幸好有了公钥加密的出现。公钥加密也叫不对称加密，不对称算法使用一对密钥对，一个公钥，一个私钥，使用公钥加密的数据，只有私钥能解开（可用于加密）；同时，使用私钥加密的数据，只有公钥能解开（签名）。但是速度很慢（比私钥加密慢100到1000倍），公钥的主要算法有RSA，还包括Blowfish,Diffie-Helman等，jdk1.5种提供了对RSA的支持，是一个改进的地方：
/**
*PublicExample.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.KeyPair;
/**
*一个简单的公鈅加密例子,Cipher类使用KeyPairGenerator生成的公鈅和私鈅
*/
public class PublicExample{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java PublicExample text");
System.exit(1);
}
byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//构成一个RSA密钥
System.out.println("\nStart generating RSA key");
KeyPairGenerator keyGen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair key=keyGen.generateKeyPair();
System.out.println("Finish generating RSA key");
//获得一个RSA的Cipher类，使用公鈅加密
Cipher cipher=Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");
System.out.println("\n"+cipher.getProvider().getInfo());
System.out.println("\nStart encryption");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key.getPublic());
byte[] cipherText=cipher.doFinal(plainText);
System.out.println("Finish encryption:");
System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));
//使用私鈅解密
System.out.println("\nStart decryption");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key.getPrivate());
byte[] newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);
System.out.println("Finish decryption:");
System.out.println(new String(newPlainText,"UTF8"));
}
}
4）数字签名：
数字签名，它是确定交换消息的通信方身份的第一个级别。上面A通过使用公钥加密数据后发给B，B利用私钥解密就得到了需要的数据，问题来了，由于都是使用公钥加密，那么如何检验是A发过来的消息呢？上面也提到了一点，私钥是唯一的，那么A就可以利用A自己的私钥进行加密，然后B再利用A的公钥来解密，就可以了；数字签名的原理就基于此，而通常为了证明发送数据的真实性，通过利用消息摘要获得简短的消息内容，然后再利用私钥进行加密散列数据和消息一起发送。java中为数字签名提供了良好的支持，java.security.Signature类提供了消息签名：
/**
*DigitalSignature2Example.java
*Copyright 2005-2-16
*/
import java.security.Signature;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.KeyPair;
import java.security.SignatureException;
/**
*数字签名，使用RSA私钥对对消息摘要签名，然后使用公鈅验证 测试
*/
public class DigitalSignature2Example{
public static void main(String[] args) throws Exception{
if(args.length!=1){
System.err.println("Usage:java DigitalSignature2Example text");
System.exit(1);
}
byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");
//形成RSA公钥对
System.out.println("\nStart generating RSA key");
KeyPairGenerator keyGen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyGen.initialize(1024);
KeyPair key=keyGen.generateKeyPair();
System.out.println("Finish generating RSA key");
//使用私鈅签名
Signature sig=Signature.getInstance("SHA1WithRSA");
sig.initSign(key.getPrivate());
sig.update(plainText);
byte[] signature=sig.sign();
System.out.println(sig.getProvider().getInfo());
System.out.println("\nSignature:");
System.out.println(new String(signature,"UTF8"));
//使用公鈅验证
System.out.println("\nStart signature verification");
sig.initVerify(key.getPublic());
sig.update(plainText);
try{
if(sig.verify(signature)){
System.out.println("Signature verified");
}else System.out.println("Signature failed");
}catch(SignatureException e){
System.out.println("Signature failed");
}
}
}
5)数字证书。
还有个问题，就是公钥问题，A用私钥加密了，那么B接受到消息后，用A提供的公钥解密；那么现在有个讨厌的C，他把消息拦截了，然后用自己的私钥加密，同时把自己的公钥发给B，并告诉B，那是A的公钥，结果....，这时候就需要一个中间机构出来说话了（相信权威，我是正确的），就出现了Certificate Authority(也即CA），有名的CA机构有Verisign等，目前数字认证的工业标准是：CCITT的X.509：
数字证书：它将一个身份标识连同公钥一起进行封装，并由称为认证中心或 CA 的第三方进行数字签名。
密钥库：java平台为你提供了密钥库，用作密钥和证书的资源库。从物理上讲，密钥库是缺省名称为 .keystore 的文件（有一个选项使它成为加密文件）。密钥和证书可以拥有名称（称为别名），每个别名都由唯一的密码保护。密钥库本身也受密码保护；您可以选择让每个别名密码与主密钥库密码匹配。
使用工具keytool，我们来做一件自我认证的事情吧（相信我的认证）：
1、创建密钥库keytool -genkey -v -alias feiUserKey -keyalg RSA 默认在自己的home目录下（windows系统是c:\documents and settings\你的用户名 目录下的.keystore文件），创建我们用 RSA 算法生成别名为 feiUserKey 的自签名的证书,如果使用了-keystore mm 就在当前目录下创建一个密钥库mm文件来保存密钥和证书。
2、查看证书：keytool -list 列举了密钥库的所有的证书
也可以在dos下输入keytool -help查看帮助。
一：需要包含的包
import java.security.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.security.*;
import java.security.cert.*;
import sun.security.x509.*
import java.security.cert.Certificate;
import java.security.cert.CertificateFactory;
二：从文件中读取证书
用keytool将.keystore中的证书写入文件中，然后从该文件中读取证书信息
CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
FileInputStream in=new FileInputStream("out.csr");
Certificate c=cf.generateCertificate(in);
String s=c.toString();
三：从密钥库中直接读取证书
String pass="123456";
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,pass.toCharArray());
java.security.cert.Certificate c=ks.getCertificate(alias);//alias为条目的别名
四：JAVA程序中显示证书指定信息
System.out.println("输出证书信息:\n"+c.toString());
System.out.println("版本号:"+t.getVersion());
System.out.println("序列号:"+t.getSerialNumber().toString(16));
System.out.println("主体名："+t.getSubjectDN());
System.out.println("签发者："+t.getIssuerDN());
System.out.println("有效期："+t.getNotBefore());
System.out.println("签名算法："+t.getSigAlgName());
byte [] sig=t.getSignature();//签名值
PublicKey pk=t.getPublicKey();
byte [] pkenc=pk.getEncoded();
System.out.println("公钥");
for(int i=0;ipkenc.length;i++)System.out.print(pkenc[i]+",");
五：JAVA程序列出密钥库所有条目
String pass="123456";
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,pass.toCharArray());
Enumeration e=ks.aliases();
while(e.hasMoreElements())
java.security.cert.Certificate c=ks.getCertificate((String)e.nextElement());
六：JAVA程序修改密钥库口令
String oldpass="123456";
String newpass="654321";
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,oldpass.toCharArray());
in.close();
FileOutputStream output=new FileOutputStream(".keystore");
ks.store(output,newpass.toCharArray());
output.close();
七：JAVA程序修改密钥库条目的口令及添加条目
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,storepass.toCharArray());
Certificate [] cchain=ks.getCertificate(alias);获取别名对应条目的证书链
PrivateKey pk=(PrivateKey)ks.getKey(alias,oldkeypass.toCharArray());获取别名对应条目的私钥
ks.setKeyEntry(alias,pk,newkeypass.toCharArray(),cchain);向密钥库中添加条目
第一个参数指定所添加条目的别名，假如使用已存在别名将覆盖已存在条目，使用新别名将增加一个新条目，第二个参数为条目的私钥，第三个为设置的新口令，第四个为该私钥的公钥的证书链
FileOutputStream output=new FileOutputStream("another");
ks.store(output,storepass.toCharArray())将keystore对象内容写入新文件
八：JAVA程序检验别名和删除条目
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,storepass.toCharArray());
ks.containsAlias("sage");检验条目是否在密钥库中，存在返回true
ks.deleteEntry("sage");删除别名对应的条目
FileOutputStream output=new FileOutputStream(".keystore");
ks.store(output,storepass.toCharArray())将keystore对象内容写入文件,条目删除成功
九：JAVA程序签发数字证书
（1）从密钥库中读取CA的证书
FileInputStream in=new FileInputStream(".keystore");
KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(in,storepass.toCharArray());
java.security.cert.Certificate c1=ks.getCertificate("caroot");
（2）从密钥库中读取CA的私钥
PrivateKey caprk=(PrivateKey)ks.getKey(alias,cakeypass.toCharArray());
（3）从CA的证书中提取签发者的信息
byte[] encod1=c1.getEncoded(); 提取CA证书的编码
X509CertImpl cimp1=new X509CertImpl(encod1); 用该编码创建X509CertImpl类型对象
X509CertInfo cinfo1=(X509CertInfo)cimp1.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); 获取X509CertInfo对象
X500Name issuer=(X500Name)cinfo1.get(X509CertInfo.SUBJECT+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME); 获取X509Name类型的签发者信息
（4）获取待签发的证书
CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
FileInputStream in2=new FileInputStream("user.csr");
java.security.cert.Certificate c2=cf.generateCertificate(in);
（5）从待签发的证书中提取证书信息
byte [] encod2=c2.getEncoded();
X509CertImpl cimp2=new X509CertImpl(encod2); 用该编码创建X509CertImpl类型对象
X509CertInfo cinfo2=(X509CertInfo)cimp2.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); 获取X509CertInfo对象
（6）设置新证书有效期
Date begindate=new Date(); 获取当前时间
Date enddate=new Date(begindate.getTime()+3000*24*60*60*1000L); 有效期为3000天
CertificateValidity cv=new CertificateValidity(begindate,enddate); 创建对象
cinfo2.set(X509CertInfo.VALIDITY,cv); 设置有效期
（7）设置新证书序列号
int sn=(int)(begindate.getTime()/1000); 以当前时间为序列号
CertificateSerialNumber csn=new CertificateSerialNumber(sn);
cinfo2.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER,csn);
（8）设置新证书签发者
cinfo2.set(X509CertInfo.ISSUER+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME,issuer);应用第三步的结果
（9）设置新证书签名算法信息
AlgorithmId algorithm=new AlgorithmId(AlgorithmId.md5WithRSAEncryption_oid);
cinfo2.set(CertificateAlgorithmId.NAME+"."+CertificateAlgorithmId.ALGORITHM,algorithm);
（10）创建证书并使用CA的私钥对其签名
X509CertImpl newcert=new X509CertImpl(cinfo2);
newcert.sign(caprk,"MD5WithRSA"); 使用CA私钥对其签名
（11）将新证书写入密钥库
ks.setCertificateEntry("lf_signed",newcert);
FileOutputStream out=new FileOutputStream("newstore");
ks.store(out,"newpass".toCharArray()); 这里是写入了新的密钥库，也可以使用第七条来增加条目
十：数字证书的检验
（1）验证证书的有效期
（a）获取X509Certificate类型对象
CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
FileInputStream in1=new FileInputStream("aa.crt");
java.security.cert.Certificate c1=cf.generateCertificate(in1);
X509Certificate t=(X509Certificate)c1;
in2.close();
（b）获取日期
Date TimeNow=new Date();
（c）检验有效性
try{
t.checkValidity(TimeNow);
System.out.println("OK");
}catch(CertificateExpiredException e){ //过期
System.out.println("Expired");
System.out.println(e.getMessage());
}catch((CertificateNotYetValidException e){ //尚未生效
System.out.println("Too early");
System.out.println(e.getMessage());}
（2）验证证书签名的有效性
（a）获取CA证书
CertificateFactory cf=CertificateFactory.getInstance("X.509");
FileInputStream in2=new FileInputStream("caroot.crt");
java.security.cert.Certificate cac=cf.generateCertificate(in2);
in2.close();
（c）获取CA的公钥
PublicKey pbk=cac.getPublicKey();
（b）获取待检验的证书（上步已经获取了，就是C1）
（c）检验证书
boolean pass=false;
try{
c1.verify(pbk);
pass=true;
}catch(Exception e){
pass=false;
System.out.println(e);
}