Un ejemplo básico de uso del algoritmo RSA en Java
Los algoritmos asimétricos se caracterizan por utilizar dos claves conectadas:
- Clave pública: Responsable del cifrado. Es comunicada al emisor del mensaje.
- Clave privada: Responsable del descifrado. Solo debe conocerla el receptor del mensaje.
Dada la clave privada es posible calcular la clave pública, pero dada la clave pública es imposible calcular la clave privada.
Este sistema es más costoso que los algoritmos simétricos, pero permite la comunicación segura entre emisor y receptor sin haberse puesto de acuerdo previamente en una clave secreta.
Los algoritmos asimétricos pueden utilizarse para intercambiar una clave secreta antes de iniciar la comunicación, por ejemplo:
sequenceDiagram
actor A
actor B
A->>A: Genera claves<br>pública y privada
A->>B: Envía clave pública (PK)
B->>B: Genera clave Secreta (SK)
B->>B: Cifra SK con PK enviada por A
B->>A: Envía clave secreta cifrada
A->>A: Descifra clave secreta <br> con clave privada
RSA (llamado así por sus creadores, Rivest, Shamir y Adleman) es un algoritmo de cifrado asimétrico. Fue descrito en 1977 en el MIT. La seguridad de este algoritmo radica en la dificultad de factorizar números grandes.
El programa ha sido desarrollado en IntelliJ IDEA.
- Ejecutar la clase Main
- Introducir por teclado el mensaje a encriptar
- Se mostrará el mensaje encriptado y después el mensaje desencriptado
Base64: Codificación para transformar una secuencia arbitraria de bytes en una secuencia de caracteres o viceversa.Cypher- Clases para entrada/salida (
Files,FileOutputStream,FileInputStream)
Para visualizar el funcionamiento del algoritmo RSA, en este ejemplo dos clases interactúan encriptando y desencriptando ficheros.
Maincontiene el método principal y se encarga de la interacción con el usuario.KeyManagergenera las claves pública y privada, solo comparte la clave pública para que cualquiera pueda enviarle mensajes encriptados. En una situación real, sería el receptor del mensaje encriptado.EncryptedWritersolo puede cifrar datos porque conoce únicamente la clave pública. En una situación real, sería el emisor del mensaje.
La aplicación sigue el siguiente flujo:
KeyManagergenera la clave pública y privadaKeyManagerescribe la clave pública en un fichero (public.key)EncryptedWriterrecupera la clave pública del ficheroEncryptedWritercifra los datos con la clave pública y los escribe en un nuevo fichero (encrypted_msg)KeyManagerrecupera y descifra los datos del ficheroencrypted_msg
Important
Los datos del fichero encrypted_msg son binarios y no se pueden leer abriendo directamente el fichero
El método principal del programa
public static void main(String[] args) {
KeyManager keyManager = new KeyManager();
EncryptedWriter encryptedwriter = new EncryptedWriter();
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
try {
keyManager.generateKeyPair(); // Genera claves pública y privada
keyManager.writePublicKey(); // Almacena clave pública en fichero
encryptedwriter.readPublicKey(); // Lee clave pública almacenada
System.out.println("Clave pública generada: " +
Base64.getEncoder().encodeToString(keyManager.getPublicKey().getEncoded()));
// Obtener entrada del usuario
System.out.println("Introduce el mensaje secreto");
System.out.print("> ");
String userInput = scanner.nextLine();
encryptedwriter.setSecretMessage(userInput); // Establece mensaje a encriptar
byte[] encrypted = encryptedwriter.writeEncryptedMessage(); // Encripta y escribe el mensaje
String decrypted = keyManager.decryptFile(); // Lee el fichero y desencripta el mensaje
System.out.println("Mensaje encriptado: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted));
System.out.println("Mensaje desencriptado: " + decrypted);
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}En EncryptedWriter.
Método para cifrar un String y almacenar el mensaje cifrado en un fichero.
/**
* Escribe el mensaje cifrado en el fichero files/encrypted_msg
*
* Escribe directamente los bytes del mensaje encriptado para
* evitar transformaciones innecesarias a String
* @return Los bytes del mensaje encriptado, para mostrarlo en el método principal
* @throws Exception
*/
public byte[] writeEncryptedMessage() throws Exception {
byte[] messageBytes = secretMessage.getBytes();
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(messageBytes);
Files.createDirectories(Path.of("files")); // Crea el directorio si no existe
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("files/encrypted_msg")) {
fos.write(encryptedBytes); // Escribe los bytes en el fichero
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
return encryptedBytes;
}En KeyManager.
Método para desencriptar el fichero encriptado
/**
* Lee el fichero cifrado y devuelve el mensaje descifrado
*
* @return el mensaje descifrado
*/
public String decryptFile() throws Exception {
File encryptedFile = new File("files/encrypted_msg");
byte[] encryptedBytes = Files.readAllBytes(encryptedFile.toPath());
return decrypt(encryptedBytes);
}
/**
* Descifra un mensaje cifrado
*
* @param encryptedBytes Bytes del mensaje encriptado
* @return El mensaje descifrado
*/
private String decrypt(byte[] encryptedBytes) throws Exception {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPair.getPrivate()); // Clave privada para desencriptar
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
}
React
Typescript
Django
Laravel
Facebook
Microsoft
Google
Alibaba
D3
Tencent