前言
本文主要介绍了关于java结合keytool实现非对称签名和验证的相关内容，分享出来供大家参考学习，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧
keytool的使用
keytool是JDK自带的一个密钥库管理工具。这里只用到了keytool的部分功能，包括生成密钥对，导出公钥等。keytool生成的公钥/私钥对存放到一个到了一个文件中，这个文件有密码保护，通称为keystore。
生成密钥对
$ keytool -genkey -alias signLegal -keystore examplestanstore -validity 1800
生成别名为signLegal的密钥对，存放在密钥库examplestanstore中，证书的有效期是1800天(默认是90天)。
输入一系列的参数。输入的参数遵循了LDAP的风格和标准。可以想象，生成的密钥对可以看成LDAP的一个条目。
命令执行成功后会在当前目录下创建一个叫examplestanstore的文件。
查看密钥对
$ keytool -list -keystore examplestanstore -v
列出了examplestanstore密钥库的中所有密钥对。-v参数表示详细信息，详细信息中有证书的失效时间。
导出公钥证书
$ keytool -export -keystore examplestanstore -alias signLegal -file StanSmith.cer
导出的公钥存放在当前目录的StanSmith.cer文件中，是个二进制文件。
java签名和验证
参考了java安全官方教程。
在该官方教程中，GenSig.java类生成密钥对，对输入的文件进行签名，输出了一个签名结果文件sig和公钥suepk。
VerSig.java类接受三个参数：公钥文件名(suepk)、签名文件(sig)、被签名的源文件名(hello.txt)。
该教程解释了两个类的原理，并附加有源码。将源码下载并编译。创建一个hello.txt的文件作为被签名的目标文件，里面随便放点字符串。然后执行：
$ java GenSig hello.txt (生成文件sig和suepk)$ java VerSig suepk sig hello.txtsignature verifies: true
在实际使用时，密钥对不可能每次在程序中重新生成。而keytool恰好可以生成并相对安全保存密钥对。所以下面结合了keytool和java实现的功能。
结合keytool与java签名/验证
参考
密钥对由keytool生成并保存到keystore中保护起来(keystore有密码)。公钥也从keystore中导出。GenSig.java类只需要从keystore中取得私钥进行签名即可。
VerSig.java也要做适当的修改。貌似因为从keystore中导出的是证书而不是公钥，两者的封装格式估计有差异。
具体步骤
- 利用keytool -genkey生成密钥对保存在keystore中(库文件是examplestanstore)
- 利用`keytool -export'从keystore中导出公钥证书(StanSmith.cer)
- 利用新类GenSig2.java生成签名(文件名是sig)，GenSig2.java会从keystore中取私钥
- 将公钥(StanSmith.cer)、签名(sig)、被签名文件(hello.txt)发给验证方
- 验证方利用VerSig2.java进行验证
下面是GenSig2.java和VerSig2.java的源码和执行方式。
GenSig2.java
import java.io.*;import java.security.*;class GenSig2 { public static void main(String[] args) { if (args.length != 1) { System.out.println("Usage: java GenSig2 <nameOfFileToSign>"); } else try{ /*create key paire use keytool: $ keytool -genkey -alias signLegal -keystore examplestanstore -validity 1800*/ // read keystore file KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS"); FileInputStream ksfis = new FileInputStream("examplestanstore"); BufferedInputStream ksbufin = new BufferedInputStream(ksfis); // open keystore and get private key // alias is 'signLeal', kpasswd/spasswd is 'vagrant' ks.load(ksbufin, "vagrant".toCharArray()); PrivateKey priv = (PrivateKey) ks.getKey("signLegal", "vagrant".toCharArray()); /* Create a Signature object and initialize it with the private key */ Signature dsa = Signature.getInstance("SHA1withDSA", "SUN"); dsa.initSign(priv); /* Update and sign the data */ FileInputStream fis = new FileInputStream(args[0]); BufferedInputStream bufin = new BufferedInputStream(fis); byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while (bufin.available() != 0) { len = bufin.read(buffer); dsa.update(buffer, 0, len); }; bufin.close(); /* Now that all the data to be signed has been read in, generate a signature for it */ byte[] realSig = dsa.sign(); /* Save the signature in a file */ FileOutputStream sigfos = new FileOutputStream("sig"); sigfos.write(realSig); sigfos.close(); /* public key file can export from keystore use keytool: $ keytool -export -keystore examplestanstore -alias signLegal -file StanSmith.cer */ } catch (Exception e) { System.err.println("Caught exception " + e.toString()); } }; 编译后，这样运行：
会生成签名文件sig。
VerSig2.java
import java.io.*;import java.security.*;import java.security.spec.*;class VerSig2 { public static void main(String[] args) { /* Verify a DSA signature */ if (args.length != 3) { System.out.println("Usage: VerSig publickeyfile signaturefile datafile"); } else try{ /* import encoded public cert */ FileInputStream certfis = new FileInputStream(args[0]); java.security.cert.CertificateFactory cf = java.security.cert.CertificateFactory.getInstance("X.509"); java.security.cert.Certificate cert = cf.generateCertificate(certfis); PublicKey pubKey = cert.getPublicKey(); /* input the signature bytes */ FileInputStream sigfis = new FileInputStream(args[1]); byte[] sigToVerify = new byte[sigfis.available()]; sigfis.read(sigToVerify ); sigfis.close(); /* create a Signature object and initialize it with the public key */ Signature sig = Signature.getInstance("SHA1withDSA", "SUN"); sig.initVerify(pubKey); /* Update and verify the data */ FileInputStream datafis = new FileInputStream(args[2]); BufferedInputStream bufin = new BufferedInputStream(datafis); byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while (bufin.available() != 0) { len = bufin.read(buffer); sig.update(buffer, 0, len); }; bufin.close(); boolean verifies = sig.verify(sigToVerify); System.out.println("signature verifies: " + verifies); } catch (Exception e) { System.err.println("Caught exception " + e.toString()); }; }} 编译后，这样运行(StanSmith.cer是利用keytool导出的公钥证书，见前文)：
$ java VerSig2 StanSmith.cer sig hello.txtsignature verifies: true
openssl
虽然也研究了一下openssl，但发现与java难以结合，难度也很大。例如它的教程中采用的是RSA，而上面的java使用的是DSA。所以只是贴在这里备忘，可以忽略。
参考
生成私钥
$ openssl genrsa -out key.pem 1024$ cat key.pem-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----
导出公钥
$ openssl rsa -in key.pem -pubout -out pub-key.pem$ cat pub-key.pem-----BEGIN PUBLIC KEY-----MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCzVDmu6Cf2QF7cERCGYU3B8Epm6pkkpMZFgotphXMgAmBBNJbhSi7qPH4R5JlEm1ZXPr5DZH/pyJBWQhiiHGeUAOve+GOgvt9Rk25r7OEWYvn/GCr/JBfLBGqwtlzn/t2s2x04IooshsGkOd6YpZoztkEDtu2gKHedFczF607IvwIDAQAB-----END PUBLIC KEY-----
摘要计算
创建一个内容是1234的文本文件hello.txt。用openssl计算它的SHA256摘要（SHA256是jarsigner的默认摘要算法）：
$ cat hello.txt1234$ openssl dgst -SHA256 -out hello.sha256 hello.txt$ cat hello.sha256SHA256(hello.txt)= a883dafc480d466ee04e0d6da986bd78eb1fdd2178d04693723da3a8f95d42f4
签名和验证
对摘要文件hello.sha256进行签名：
$ openssl rsautl -sign -in hello.sha256 -out hello.sign -inkey key.pem
用公钥对签名进行验证：
$ openssl rsautl -verify -in hello.sign -inkey pub-key.pem -pubinSHA256(hello.txt)= a883dafc480d466ee04e0d6da986bd78eb1fdd2178d04693723da3a8f95d42f4
用公钥验证必须加上-pubin参数。 用私钥对签名进行验证：
$ openssl rsautl -verify -in hello.sign -inkey key.pemSHA256(hello.txt)= a883dafc480d466ee04e0d6da986bd78eb1fdd2178d04693723da3a8f95d42f4
验证的STD输出与摘要文件hello.sha256的内容一样，说明验证可以通过。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对VeVb武林网的支持。
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