Java中使用RSA私钥加密

Question

我正在尝试使用 RSA 私钥加密某些内容。

我正在遵循这个例子： http://www.junkheap.net/content/public_key_encryption_java

但将其转换为使用私钥而不是公钥。按照这个例子，我认为我需要做的是：

• 读入 DER 格式的私钥
• 生成 PCKS8EncodedKeySpec
• 从 KeyFactory 调用generatePrivate() 来获取私钥对象
• 使用该私钥对象与 Cipher 对象进行加密

所以，步骤：

密钥是从 openssl 生成的：

openssl genrsa -aes256 -out private.pem 2048

，然后转换为 DER 格式：

openssl rsa -in private.pem -outform DER -out private.der

我使用以下方法生成 PKCS8EncodedKeySpec

byte[] encodedKey = new byte[(int)inputKeyFile.length()];

try {
    new FileInputStream(inputKeyFile).read(encodedKey);
} catch (FileNotFoundException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
}

PKCS8EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(encodedKey);
return privateKeySpec;

然后使用以下方法生成私钥对象：

PrivateKey pk = null;

try {
    KeyFactory kf = KeyFactory.getInstance(RSA_METHOD);
    pk = kf.generatePrivate(privateKeySpec);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeySpecException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
}
return pk;

但是，在调用时：

pk = kf.generatePrivate(privateKeySpec);

我得到：

java.security.spec.InvalidKeySpecException: Unknown key spec.
at com.sun.net.ssl.internal.ssl.JS_KeyFactory.engineGeneratePrivate(DashoA12275)
at com.sun.net.ssl.internal.ssl.JSA_RSAKeyFactory.engineGeneratePrivate(DashoA12275)
at java.security.KeyFactory.generatePrivate(KeyFactory.java:237)

问题：

• 一般方法正确吗？
• PCKS8EncodedKeySpec 是正确使用的密钥规范吗？
• 关于无效的关键规范错误有什么想法吗？

Answer 1

您无法使用私钥加密。如果 JCE 允许您这样做，那只是偶然。

您需要使用签名。这是执行此操作的代码片段，

signer = Signature.getInstance("SHA1withRSA");
signer.initSign(privateKey); // PKCS#8 is preferred
signer.update(dataToSign);
byte[] signature = signer.sign();

Answer 2

首先，我很困惑为什么您计划使用Cipher 来使用私钥进行加密，而不是使用Signature 进行签名。我不确定所有 RSA Cipher 提供程序都会使用正确的块类型进行设置，但值得一试。

不过，抛开这一点，我认为您正在尝试加载非标准 OpenSSL 格式的密钥。使用 rsa 将其转换为 DER 本质上只是一个 Base-64 解码；密钥的结构不是 PKCS #8。

相反，在 genrsa 之后，使用 openssl pkcs8 命令将生成的密钥转换为未加密的 PKCS #8、DER 格式：

openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in private.pem -outform der -out private.der

这将生成一个未加密的私钥，可以使用一个PKCS8EncodedKeySpec。

Answer 3

允许使用私钥加密并非偶然。如果您想将签名分解为单独的散列和加密，那么使用私钥加密是必不可少的。
假设我有一份需要签名的文档，并且我的密钥位于网络 HSM 上。现在，我可以将整个文档流式传输到 HSM 进行签名，也可以创建本地哈希并将其流式传输到 HSM 进行单独加密。
我的选择将取决于本地哈希计算是否为我提供更好的性能，即具有网络延迟的可视化委托哈希计算。

Answer 4

这个问题很老了，但我最近偶然发现了这个问题（我正在实现一些需要使用私钥加密的协议的要求）。我将引用 论坛：

我最近偶然发现了同样的问题，提交了 PMR 22265,49R，IBM 支持在与“开发”（无论他们是谁）协商后裁定私钥不能用于加密。无论我如何与他们争辩私钥不应该用于数据保护，这只是加密背后的目的之一，并且使用私钥进行加密以实现不可否认性是完全可以的，他们是不可动摇的在他们的信仰中。你必须爱那些坚持 2x2=5 的人。

以下是我解决此问题的方法：本质上，我使用私钥的加密材料创建了一个公钥对象。如果您想避免“公钥无法用于解密”异常，则需要执行相反的操作，使用公钥的加密材料创建私钥对象，然后使用公钥进行解密。

RSAPrivateCrtKey privateKey = (RSAPrivateCrtKey) ks.getKey(keyAlias, ksPassword.trim().toCharArray());
RSAPublicKeySpec spec = new RSAPublicKeySpec(
   privateKey.getModulus(),
   privateKey.getPrivateExponent()
);
Key fakePublicKey = KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(spec);
encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, fakePublicKey);

Answer 5

试试这个：

java.security.Security.addProvider(
                     new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider()
            );