Android RSA加密解密實現方法

一、概述

在安卓開發中，我們通常需要將敏感數據進行加密傳輸，以確保數據的安全性。而RSA演算法是一種非對稱加密演算法，具有較高的安全性，因此在實際開發中使用較為廣泛。本文將介紹在安卓中使用RSA進行加密和解密的實現方法。

二、RSA加密演算法原理

RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法。它的基本原理是：將一段明文使用公鑰加密後，只有擁有私鑰的人才能夠解密。因為公鑰是可以公開的，所以可以將明文使用公鑰進行加密後傳輸，而只有持有私鑰的人才能夠解密，這樣就保證了數據的安全。

RSA加密演算法的實現過程大致包括三個步驟：

密鑰生成：使用一定演算法生成一對公私鑰。
加密：使用公鑰將明文加密。
解密：使用私鑰將密文解密。

三、RSA加密解密實現方法

1. 密鑰生成

RSA演算法的密鑰生成通常有兩種方式：自己生成和使用第三方庫生成。下面介紹兩種方式的實現方法：

1.1 自己生成密鑰對

在Java中，可以使用java.security包中的KeyPairGenerator類來生成密鑰對。具體實現代碼如下所示：

try {
    // 創建KeyPairGenerator對象，指定演算法
    KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
    
    // 初始化密鑰長度
    keyPairGenerator.initialize(1024);

    // 生成密鑰對
    KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();

    // 獲取公鑰和私鑰
    PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
    PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    e.printStackTrace();
}

1.2 使用第三方庫生成密鑰對

另外一種生成密鑰對的方式是使用第三方庫，例如BC庫。BC庫是對java.security包的擴展，提供了更加強大的加密功能。具體實現代碼如下所示：

try {
    // 使用BC庫
    Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

    // 創建KeyPairGenerator對象，指定演算法
    KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA", "BC");

    // 初始化密鑰長度
    keyPairGenerator.initialize(1024);

    // 生成密鑰對
    KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();

    // 獲取公鑰和私鑰
    PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
    PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
} catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchProviderException e) {
    e.printStackTrace();
}

2. 加密

在Android中可以使用Cipher類進行加密，該類提供了加密和解密的功能。加密過程通常分為以下四個步驟：

初始化 Cipher 對象
用公鑰初始化 Cipher 對象，設置為加密模式
傳入需要加密的數據，進行加密處理
得到加密後的密文

具體實現代碼如下所示：

public static String encrypt(String publicKeyString, String plainText) {
    try {
        // 將公鑰字元串轉換為PublicKey對象
        byte[] publicKeyBytes = Base64.decode(publicKeyString, Base64.DEFAULT);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(publicKeyBytes);
        PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);

        // 創建Cipher對象，指定演算法
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/None/PKCS1Padding");

        // 用公鑰初始化Cipher對象，設置為加密模式
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);

        // 傳入需要加密的數據，進行加密處理
        byte[] plainBytes = plainText.getBytes();
        byte[] cipherBytes = cipher.doFinal(plainBytes);

        // 得到加密後的密文，進行Base64編碼
        return Base64.encodeToString(cipherBytes, Base64.DEFAULT);
    } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeySpecException |
            InvalidKeyException | BadPaddingException | IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return null;
}

3. 解密

解密過程與加密過程類似，同樣分為以下四個步驟：

初始化 Cipher 對象
用私鑰初始化 Cipher 對象，設置為解密模式
傳入需要解密的數據，進行解密處理
得到解密後的明文

具體實現代碼如下所示：

public static String decrypt(String privateKeyString, String cipherText) {
    try {
        // 將私鑰字元串轉換為PrivateKey對象
        byte[] privateKeyBytes = Base64.decode(privateKeyString, Base64.DEFAULT);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(privateKeyBytes);
        PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);

        // 創建Cipher對象，指定演算法
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/None/PKCS1Padding");

        // 用私鑰初始化Cipher對象，設置為解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);

        // 傳入需要解密的數據，進行解密處理
        byte[] cipherBytes = Base64.decode(cipherText, Base64.DEFAULT);
        byte[] plainBytes = cipher.doFinal(cipherBytes);

        // 得到解密後的明文
        return new String(plainBytes);
    } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchPaddingException | InvalidKeySpecException |
            InvalidKeyException | BadPaddingException | IllegalBlockSizeException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return null;
}

四、總結

本文介紹了在安卓中使用RSA進行加密和解密的實現方法。通過對RSA加密演算法的原理進行詳細介紹，並給出了自己生成密鑰對和使用第三方庫生成密鑰對的兩種方式，介紹了加密和解密的實現方法。希望本文對讀者在安卓開發中加密傳輸敏感數據有所幫助。

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/310146.html