在当今数据泄露频发的网络环境中,接口安全已成为开发者不可忽视的核心议题。rsa+aes混合加密方案因其安全性高、性能优越而被广泛采用:
- rsa(非对称加密):解决密钥分发难题,适合加密小数据(如aes密钥)。
- aes(对称加密):高效加密大量数据,适合传输业务参数。
本文将深入springboot框架,手把手演示如何通过自定义注解+拦截器实现接口的自动化加解密,并提供完整工具类、aop切片代码及安全优化策略。
一、项目依赖与环境准备
1.1 maven依赖配置
在pom.xml中添加必要的依赖:
<dependencies>
<!-- springboot web支持 -->
<dependency>
<groupid>org.springframework.boot</groupid>
<artifactid>spring-boot-starter-web</artifactid>
</dependency>
<!-- json处理工具 -->
<dependency>
<groupid>com.alibaba</groupid>
<artifactid>fastjson</artifactid>
<version>1.2.83</version>
</dependency>
<!-- 加密算法扩展(支持bcrypt等) -->
<dependency>
<groupid>org.bouncycastle</groupid>
<artifactid>bcprov-jdk15on</artifactid>
<version>1.70</version>
</dependency>
<!-- lombok简化代码 -->
<dependency>
<groupid>org.projectlombok</groupid>
<artifactid>lombok</artifactid>
<optional>true</optional>
</dependency>
</dependencies>
1.2 密钥生成与配置
rsa密钥对生成:
// 工具类:生成rsa密钥对
public class keygenerator {
public static void main(string[] args) throws exception {
keypairgenerator keygen = keypairgenerator.getinstance("rsa");
keygen.initialize(2048); // 2048位密钥长度
keypair keypair = keygen.generatekeypair();
// 公钥(客户端使用)
string publickeystr = base64.getencoder().encodetostring(keypair.getpublic().getencoded());
system.out.println("public key:\n" + publickeystr);
// 私钥(服务端使用)
string privatekeystr = base64.getencoder().encodetostring(keypair.getprivate().getencoded());
system.out.println("private key:\n" + privatekeystr);
}
}
配置文件中存储密钥:
# application.yml
encrypt:
rsa:
public-key: "miibijanbgkqhkig9w0baqefaaocaq8amiibcgkcaqea..."
private-key: "miievqibadanbgkqhkig9w0baqefaascbkcwggsjageaaoibaqc..."
二、加密工具类实现
2.1 rsa工具类
import org.bouncycastle.jce.provider.bouncycastleprovider;
import javax.crypto.cipher;
import java.security.*;
import java.security.spec.pkcs8encodedkeyspec;
import java.security.spec.x509encodedkeyspec;
import java.util.base64;
public class rsautil {
static {
security.addprovider(new bouncycastleprovider()); // 添加bc支持
}
// 使用公钥加密
public static string encrypt(string data, string publickeystr) throws exception {
publickey publickey = getpublickeyfrombase64(publickeystr);
cipher cipher = cipher.getinstance("rsa/ecb/pkcs1padding");
cipher.init(cipher.encrypt_mode, publickey);
return base64.getencoder().encodetostring(cipher.dofinal(data.getbytes()));
}
// 使用私钥解密
public static string decrypt(string encrypteddata, string privatekeystr) throws exception {
privatekey privatekey = getprivatekeyfrombase64(privatekeystr);
cipher cipher = cipher.getinstance("rsa/ecb/pkcs1padding");
cipher.init(cipher.decrypt_mode, privatekey);
return new string(cipher.dofinal(base64.getdecoder().decode(encrypteddata)));
}
// 从base64字符串生成公钥
private static publickey getpublickeyfrombase64(string keystr) throws exception {
byte[] keybytes = base64.getdecoder().decode(keystr);
x509encodedkeyspec spec = new x509encodedkeyspec(keybytes);
keyfactory keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
return keyfactory.generatepublic(spec);
}
// 从base64字符串生成私钥
private static privatekey getprivatekeyfrombase64(string keystr) throws exception {
byte[] keybytes = base64.getdecoder().decode(keystr);
pkcs8encodedkeyspec spec = new pkcs8encodedkeyspec(keybytes);
keyfactory keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
return keyfactory.generateprivate(spec);
}
}
2.2 aes工具类
import javax.crypto.cipher;
import javax.crypto.spec.ivparameterspec;
import javax.crypto.spec.secretkeyspec;
import java.nio.charset.standardcharsets;
import java.security.securerandom;
import java.util.base64;
public class aesutil {
// aes加密模式:cbc + pkcs7padding
private static final string aes_mode = "aes/cbc/pkcs7padding";
private static final int iv_length = 16; // 初始化向量长度
// 生成随机aes密钥
public static string generateaeskey() throws exception {
byte[] key = new byte[16]; // 128位密钥
new securerandom().nextbytes(key);
return base64.getencoder().encodetostring(key);
}
// aes加密
public static string encrypt(string data, string aeskey) throws exception {
byte[] keybytes = base64.getdecoder().decode(aeskey);
secretkeyspec keyspec = new secretkeyspec(keybytes, "aes");
byte[] iv = new byte[iv_length];
new securerandom().nextbytes(iv);
ivparameterspec ivspec = new ivparameterspec(iv);
cipher cipher = cipher.getinstance(aes_mode);
cipher.init(cipher.encrypt_mode, keyspec, ivspec);
byte[] encryptedbytes = cipher.dofinal(data.getbytes(standardcharsets.utf_8));
// 将iv和密文合并返回
byte[] result = new byte[iv.length + encryptedbytes.length];
system.arraycopy(iv, 0, result, 0, iv.length);
system.arraycopy(encryptedbytes, 0, result, iv.length, encryptedbytes.length);
return base64.getencoder().encodetostring(result);
}
// aes解密
public static string decrypt(string encrypteddata, string aeskey) throws exception {
byte[] data = base64.getdecoder().decode(encrypteddata);
byte[] iv = new byte[iv_length];
byte[] encryptedbytes = new byte[data.length - iv_length];
system.arraycopy(data, 0, iv, 0, iv_length);
system.arraycopy(data, iv_length, encryptedbytes, 0, encryptedbytes.length);
secretkeyspec keyspec = new secretkeyspec(base64.getdecoder().decode(aeskey), "aes");
ivparameterspec ivspec = new ivparameterspec(iv);
cipher cipher = cipher.getinstance(aes_mode);
cipher.init(cipher.decrypt_mode, keyspec, ivspec);
return new string(cipher.dofinal(encryptedbytes), standardcharsets.utf_8);
}
}
三、自定义注解与aop切面
3.1 自定义解密注解 @requestrsa
import java.lang.annotation.*;
@target({elementtype.type, elementtype.method})
@retention(retentionpolicy.runtime)
@documented
public @interface requestrsa {
// 标记需要解密的接口
}
3.2 aop切面实现自动解密
import com.alibaba.fastjson.jsonobject;
import org.aspectj.lang.proceedingjoinpoint;
import org.aspectj.lang.annotation.around;
import org.aspectj.lang.annotation.aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.methodsignature;
import org.springframework.beans.factory.annotation.value;
import org.springframework.core.annotation.order;
import org.springframework.stereotype.component;
import org.springframework.web.bind.annotation.requestbody;
import javax.servlet.http.httpservletrequest;
import java.io.bufferedreader;
import java.io.inputstreamreader;
import java.lang.reflect.method;
import java.lang.reflect.parameter;
/**
* rsa+aes接口解密切面
*/
@aspect
@component
@order(1)
public class requestrsaaspect {
@value("${encrypt.rsa.private-key}")
private string privatekey;
/**
* 拦截带有@requestrsa注解的方法
*/
@around("@annotation(requestrsa) || @within(requestrsa)")
public object decryptrequest(proceedingjoinpoint joinpoint, requestrsa requestrsa) throws throwable {
// 获取请求体
httpservletrequest request = ((servletrequestattributes) requestcontextholder.getrequestattributes()).getrequest();
string body = getrequestbody(request);
// 解析加密参数
jsonobject encryptedjson = jsonobject.parseobject(body);
string sym = encryptedjson.getstring("sym"); // rsa加密的aes密钥
string asy = encryptedjson.getstring("asy"); // aes加密的业务数据
// rsa解密获取aes密钥
string aeskey = rsautil.decrypt(sym, privatekey);
// aes解密业务数据
string decrypteddata = aesutil.decrypt(asy, aeskey);
// 将解密后的数据注入方法参数
object[] args = injectdecrypteddata(joinpoint, decrypteddata);
return joinpoint.proceed(args);
}
/**
* 读取请求体内容
*/
private string getrequestbody(httpservletrequest request) throws exception {
stringbuilder sb = new stringbuilder();
bufferedreader reader = new bufferedreader(new inputstreamreader(request.getinputstream()));
string line;
while ((line = reader.readline()) != null) {
sb.append(line);
}
return sb.tostring();
}
/**
* 将解密后的数据注入方法参数
*/
private object[] injectdecrypteddata(proceedingjoinpoint joinpoint, string decrypteddata) throws exception {
methodsignature signature = (methodsignature) joinpoint.getsignature();
method method = signature.getmethod();
parameter[] parameters = method.getparameters();
object[] args = joinpoint.getargs();
for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {
if (parameters[i].isannotationpresent(requestbody.class)) {
// 将解密后的json字符串反序列化为目标对象
args[i] = jsonobject.parseobject(decrypteddata, parameters[i].getparameterizedtype());
}
}
return args;
}
}
四、客户端加密逻辑实现
4.1 客户端加密流程
public class clientencryption {
public static void main(string[] args) throws exception {
// 1. 随机生成aes密钥和iv
string aeskey = aesutil.generateaeskey();
string aesiv = aesutil.generateaeskey(); // 实际应使用securerandom生成iv
// 2. 构造请求参数
jsonobject requestdata = new jsonobject();
requestdata.put("username", "user123");
requestdata.put("password", "securepass");
// 3. aes加密业务数据
string asy = aesutil.encrypt(requestdata.tojsonstring(), aeskey);
// 4. 构造aes密钥信息
jsonobject aesinfo = new jsonobject();
aesinfo.put("key", aeskey);
aesinfo.put("keyvi", aesiv);
aesinfo.put("time", system.currenttimemillis());
// 5. rsa加密aes密钥信息
string sym = rsautil.encrypt(aesinfo.tojsonstring(), "服务器公钥");
// 6. 构造最终请求体
jsonobject finalrequest = new jsonobject();
finalrequest.put("sym", sym);
finalrequest.put("asy", asy);
system.out.println("加密后请求体:\n" + finalrequest.tojsonstring());
}
}
五、服务器端接口示例
5.1 带解密注解的接口
@restcontroller
@requestmapping("/api")
public class securecontroller {
@postmapping("/login")
@requestrsa // 标记需要解密
public response login(@requestbody loginrequest request) {
// 直接使用解密后的参数
return new response("登录成功", request.getusername());
}
}
// 请求参数类
@data
public class loginrequest {
private string username;
private string password;
}
六、安全优化与最佳实践
6.1 密钥管理策略
- 私钥存储:使用配置中心(如nacos)或密钥管理服务(如aws kms)。
- 公钥分发:通过https协议分发,避免中间人攻击。
- 定期轮换:每30天更新一次rsa密钥对。
6.2 时间戳防重放攻击
在aop切面中添加时间戳校验:
private void validatetimestamp(jsonobject aesinfo) {
long requesttime = aesinfo.getlong("time");
long currenttime = system.currenttimemillis();
if (math.abs(currenttime - requesttime) > 60000) { // 允许1分钟内
throw new runtimeexception("请求超时,请重试");
}
}
6.3 性能优化建议
- 缓存公钥/私钥对象:避免重复解析base64字符串。
- 异步解密:对高并发接口采用线程池异步处理。
- 压缩数据:对加密后的数据进行gzip压缩减少传输体积。
七、完整调用流程图解
客户端流程: [生成aes密钥] → [aes加密数据] → [构造aes信息] → [rsa加密aes信息] → [发送请求] 服务端流程: [接收请求] → [aop切面拦截] → [rsa解密aes密钥] → [aes解密业务数据] → [注入参数执行接口]
八、 构建高安全接口的核心要点
| 模块 | 关键点 | 注意事项 |
|---|---|---|
| 密钥管理 | rsa公私钥分离存储,aes密钥动态生成 | 私钥需加密存储,定期轮换 |
| 加密流程 | rsa加密aes密钥,aes加密业务数据 | 确保iv随机性,避免重复使用 |
| aop切面设计 | 自动拦截、解密、参数注入 | 处理异常情况(如密钥错误、时间戳过期) |
| 安全防护 | 时间戳防重放、https传输、数据完整性校验 | 避免硬编码密钥,使用配置中心 |
九、 工具类与依赖说明
- bouncy castle:提供扩展的加密算法支持(如pkcs7padding)。
- fastjson:高效json序列化/反序列化。
- lombok:简化pojo类的编写(如
@data注解)。
以上就是springboot实现rsa+aes自动接口解密的实战指南的详细内容,更多关于springboot rsa aes接口解密的资料请关注代码网其它相关文章!
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