Andriod和java后台通信加密----RSA+AES加密通信

妖狐艹你老母 2023-07-19 08:24 35阅读 0赞

安卓apk反编译的问题很让人头疼，对于一些机密的数据，不加密传输要是被提取出来是会造成巨大损失，研究了两种方式（相似的）

第一种：

1 首先需要有一对RSA的公钥和私钥 , 然后私钥留在服务器,公钥随apk发布（即安卓端写成文件，用的是时候读取，我感觉不是绝对安全，但相对方便）;

2 通信的时候,首先由android端,随机生成一个字符串作为AES加密算法的key,用AES加密算法来加密与服务器传输的主要内容(因为AES速度比较快);

3 然后客户端再使用RSA的公钥将AES的key进行加密,与AES加密后的内容一同传输给服务器;

4 服务器端先用RSA的私钥将AES的key进行解密,然后使用这个key来解密传输的内容;

5 需要注意的是,android端的AES加密算法和服务器的AES加密算法的默认序列(默认序列就是决定根据传入key生成真正加解密key的一个东西,类似c++生成随机数的玩意)是不同的,所以网上的那些AES加密算法都只适合android和android,服务器和服务器之间的使用,不适合android和服务器之间使用;

第二种（我个人认为非常安全，但是效率可能没这么高）：

1 首先安卓程序打开的时候携带imsi和公钥（生成方式自己定，可以每次换，但是我觉得可以每天或者一段时间换一次）请求java接口;

2 然后java端用安卓的公钥加密AES的key，返回给安卓端;

3 然后安卓端再使用AES的key加密数据加密后的内容传输给服务器;

4 服务器端解密传输的内容（key可以服务端定期更换）;

上代码：

安卓AES:

import android.util.Base64;
    
    import java.security.Key;
    
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    /**
     * Created by Administrator on 2018/10/14.
     */
    
    public class Aes {
    
    
        private static String AesKey = "12345678910Asdfx";// 密钥
        private static String ivParameter = "12345678910Asdfx";// 密钥默认偏移，可更改
        public static String Jie_Mi(String encData)  throws Exception {
            //获取AESkey
            Key secretKey = new SecretKeySpec(AesKey.getBytes(), "AES"); //密钥
            //获取加密工具
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
            //初始化加密工具
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,secretKey,new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes()));
            //还原文本框的base64文本为密文
            byte[] bytes = Base64.decode(encData, Base64.DEFAULT);
            //把密文解密为明文
            byte[] bytes1  =cipher.doFinal(bytes);
            return new String(bytes1);
        }
    
        public static String Jia_Mi(String srcData)  throws Exception {
            //获取AESkey
            Key secretKey = new SecretKeySpec(AesKey.getBytes(), "AES"); //密钥
            //获取加密工具
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
            //初始化加密工具
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,secretKey,new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes()));
            //放入我们要加密的内容 并加密
            byte[] bytes = cipher.doFinal(srcData.getBytes());
            //得到的字节在进行Base64换算
            byte[] base = Base64.encode(bytes,Base64.DEFAULT);
            return new String(base).replaceAll("(\r\n|\r|\n|\n\r)", "");
        }
        public static String buildReqStr(String data) {
            String dataNew = data.replace("\\n", "");
            String origin = "{\"data\":\"" + dataNew + "\"}";
            return origin;
        }
    
    }

javaAES:

加密：

import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    import sun.misc.BASE64Encoder;
    
    public class Base64AesEncrypt {
    
        /**
         * BASE64加密
         * @param base64Content	被加密的字符串
         * @return
         */
        public static String encryptBASE64(String base64Content) {
            byte[] bt = base64Content.getBytes();
            String aesContent = (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(bt);
            return aesContent;
        }
    
        /**
         * AES加密
         * @param aesContent	被Base64加密过的字符串
         * @param key			秘钥
         * @param ivParameter	偏移量
         * @return
         */
        public static String encryptAES(String aesContent,String key, String ivParameter) {
            try {
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
                byte[] raw = key.getBytes();
                SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
                IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());//使用CBC模式，需要一个向量iv，可增加加密算法的强度
                cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
                byte[] encrypted = cipher.doFinal(aesContent.getBytes("utf-8"));
                return new BASE64Encoder().encode(encrypted);//此处使用BASE64做转码。
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    }

解密：

import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    import sun.misc.BASE64Decoder;
    
    public class Base64AesDecipher {
        /**
         * base64解密
         * @param content	被AES解密过的字符串
         * @return
         */
        public static String DecipherBase64(String content){
            byte[] b = null;
            String result = null;
            if (content != null) {
                BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
                try {
                    b = decoder.decodeBuffer(content);
                    result = new String(b, "utf-8");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            return result;
        }
    
        /**
         * @param content		被Base64+AES加密过的字符串
         * @param aesKey		秘钥
         * @param ivParameter	偏移量
         * @return
         */
        public static String decryptAES(String content, String aesKey,String ivParameter) {
            try {
                byte[] raw = aesKey.getBytes("ASCII");
                SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, "AES");
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
                IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(ivParameter.getBytes());
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
                byte[] encrypted1 = new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);//先用base64解密
                byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
                String originalString = new String(original,"utf-8");
                return originalString;
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
                return null;
            }
        }
    
    }

RAS加密：

public class RSAUtils {
     
    	/**
    	 * 生成公钥和私钥
    	 */
    	public static HashMap<String, Object> getKeys() throws NoSuchAlgorithmException {
    		HashMap<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
    		KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
    		keyPairGen.initialize(1024);
    		KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
    		RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
    		RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
    		map.put("public", publicKey);
    		map.put("private", privateKey);
    		return map;
    	}
     
    	/**
    	 * 公钥加密
    	 */
    	public static String encryptByPublicKey(String data, RSAPublicKey publicKey) throws Exception {
    		/* 这块将padding变成和服务器默认的一致 */
    		Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/None/PKCS1Padding");
    		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
    		// 模长
    		int key_len = publicKey.getModulus().bitLength() / 8;
    		// 加密数据长度 <= 模长-11
    		String[] datas = splitString(data, key_len - 11);
    		String mi = "";
    		// 如果明文长度大于模长-11则要分组加密
    		for (String s : datas) {
    			mi += bcd2Str(cipher.doFinal(s.getBytes()));
    		}
    		return mi;
    	}
     
    	/**
    	 * 私钥解密
    	 */
    	public static String decryptByPrivateKey(String data, RSAPrivateKey privateKey) throws Exception {
    		Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
    		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
    		// 模长
    		int key_len = privateKey.getModulus().bitLength() / 8;
    		byte[] bytes = data.getBytes();
    		byte[] bcd = ASCII_To_BCD(bytes, bytes.length);
    		// 如果密文长度大于模长则要分组解密
    		String ming = "";
    		byte[][] arrays = splitArray(bcd, key_len);
    		for (byte[] arr : arrays) {
    			ming += new String(cipher.doFinal(arr));
    		}
    		return ming;
    	}
     
    	/**
    	 * ASCII码转BCD码
    	 *
    	 */
    	public static byte[] ASCII_To_BCD(byte[] ascii, int asc_len) {
    		byte[] bcd = new byte[asc_len / 2];
    		int j = 0;
    		for (int i = 0; i < (asc_len + 1) / 2; i++) {
    			bcd[i] = asc_to_bcd(ascii[j++]);
    			bcd[i] = (byte) (((j >= asc_len) ? 0x00 : asc_to_bcd(ascii[j++])) + (bcd[i] << 4));
    		}
    		return bcd;
    	}
     
    	public static byte asc_to_bcd(byte asc) {
    		byte bcd;
    		if ((asc >= '0') && (asc <= '9'))
    			bcd = (byte) (asc - '0');
    		else if ((asc >= 'A') && (asc <= 'F'))
    			bcd = (byte) (asc - 'A' + 10);
    		else if ((asc >= 'a') && (asc <= 'f'))
    			bcd = (byte) (asc - 'a' + 10);
    		else
    			bcd = (byte) (asc - 48);
    		return bcd;
    	}
     
    	/**
    	 * BCD转字符串
    	 */
    	public static String bcd2Str(byte[] bytes) {
    		char temp[] = new char[bytes.length * 2], val;
    		for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
    			val = (char) (((bytes[i] & 0xf0) >> 4) & 0x0f);
    			temp[i * 2] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');
     
    			val = (char) (bytes[i] & 0x0f);
    			temp[i * 2 + 1] = (char) (val > 9 ? val + 'A' - 10 : val + '0');
    		}
    		return new String(temp);
    	}
     
    	/**
    	 * 拆分字符串
    	 */
    	public static String[] splitString(String string, int len) {
    		int x = string.length() / len;
    		int y = string.length() % len;
    		int z = 0;
    		if (y != 0) {
    			z = 1;
    		}
    		String[] strings = new String[x + z];
    		String str = "";
    		for (int i = 0; i < x + z; i++) {
    			if (i == x + z - 1 && y != 0) {
    				str = string.substring(i * len, i * len + y);
    			} else {
    				str = string.substring(i * len, i * len + len);
    			}
    			strings[i] = str;
    		}
    		return strings;
    	}
     
    	/**
    	 * 拆分数组
    	 */
    	public static byte[][] splitArray(byte[] data, int len) {
    		int x = data.length / len;
    		int y = data.length % len;
    		int z = 0;
    		if (y != 0) {
    			z = 1;
    		}
    		byte[][] arrays = new byte[x + z][];
    		byte[] arr;
    		for (int i = 0; i < x + z; i++) {
    			arr = new byte[len];
    			if (i == x + z - 1 && y != 0) {
    				System.arraycopy(data, i * len, arr, 0, y);
    			} else {
    				System.arraycopy(data, i * len, arr, 0, len);
    			}
    			arrays[i] = arr;
    		}
    		return arrays;
    	}
     
     
    	/**
    	 * 使用模和指数生成RSA公钥
    	 * 注意：【此代码用了默认补位方式，为RSA/None/PKCS1Padding，不同JDK默认的补位方式可能不同，如Android默认是RSA
    	 * /None/NoPadding】
    	 *
    	 * @param modulus
    	 *            模
    	 * @param exponent
    	 *            指数
    	 * @return
    	 */
    	public static RSAPublicKey getPublicKey(String modulus, String exponent) {
    		try {
    			BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);
    			BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);
    			KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    			RSAPublicKeySpec keySpec = new RSAPublicKeySpec(b1, b2);
    			return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    			return null;
    		}
    	}
     
    	/**
    	 * 使用模和指数生成RSA私钥
    	 * 注意：【此代码用了默认补位方式，为RSA/None/PKCS1Padding，不同JDK默认的补位方式可能不同，如Android默认是RSA
    	 * /None/NoPadding】
    	 *
    	 * @param modulus
    	 *            模
    	 * @param exponent
    	 *            指数
    	 * @return
    	 */
    	public static RSAPrivateKey getPrivateKey(String modulus, String exponent) {
    		try {
    			BigInteger b1 = new BigInteger(modulus);
    			BigInteger b2 = new BigInteger(exponent);
    			KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
    			RSAPrivateKeySpec keySpec = new RSAPrivateKeySpec(b1, b2);
    			return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec);
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    			return null;
    		}
    	}

需要注意的是安卓和java这里不太一样

//安卓
    //        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/None/PKCS1Padding",new BouncyCastleProvider());
    //java
            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");