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标题: Spring Boot + Vue 基于RSA+AES的肴杂加密 [打印本页]

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作者: 愛在花開的季節    时间: 2025-3-14 19:07
标题: Spring Boot + Vue 基于RSA+AES的肴杂加密
目录
一、后端实现
 二、前端实现（Vue2）
三、补充
 1.增强安全措施
 四、最后阐明

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步调大致如下：

• 后端天生RSA密钥对，提供公钥接口。
  
• 前端哀求公钥，天生随机AES密钥和IV。
  
• 用RSA公钥加密AES密钥，用AES密钥加密数据。
  
• 发送包罗加密后的AES密钥和数据的哀求体。
  
• 后端用RSA私钥解密AES密钥，再用AES密钥解密数据。
  
• 利用注解和拦截器主动处明白密过程。
  

        须要确保每个步调都精确实现，特殊是加密模式、填充方式以及编码解码的同等性，避免因设置差别导致解密失败。有什么没参加的在批评区艾特我，我进行补充
一、后端实现

• 新增AES工具类：
  

1. public class AesUtils {
2.         public static String encrypt(String data, String key, String iv) throws Exception {
3.                 SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(
4.                                 Base64.getDecoder().decode(key), "AES"
5.                 );
6.                 IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(
7.                                 Base64.getDecoder().decode(iv)
8.                 );
10.                 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
11.                 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
12.                 byte[] encrypted = cipher.doFinal(data.getBytes());
13.                 return Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted);
14.         }
16.         public static String decrypt(String data, String key, String iv) throws Exception {
17.                 byte[] keyBytes = Base64.getDecoder().decode(key);
18.                 byte[] ivBytes = Base64.getDecoder().decode(iv);
19.                 byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(data);
21.                 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
22.                 SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
23.                 IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(ivBytes);
25.                 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec, ivSpec);
26.                 return new String(cipher.doFinal(encryptedBytes));
27.         }
28. }

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•  修改哀求处理切面：
  

1. /**
2. * 解密切面
3. */
4. @ControllerAdvice
5. public class DecryptAdvice extends RequestBodyAdviceAdapter {
6.         private final RsaKeyManager keyManager;
8.         public DecryptAdvice(RsaKeyManager keyManager) {
9.                 this.keyManager = keyManager;
10.         }
12.         @Override
13.         public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
14.                 return methodParameter.hasMethodAnnotation(NeedDecrypt.class);
15.         }
17.         @Override
18.         public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage,
19.                                                MethodParameter parameter,
20.                                                Type targetType,
21.                                                Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) throws IOException {
22.                 try {
23.                         String encryptedBody = new String(inputMessage.getBody().readAllBytes());
24.                         JSONObject json = JSONObject.parseObject(encryptedBody);
26.                         // 解密 AES 密钥
27.                         String encryptedAesKey = json.getString("encryptedKey");
28.                         String aesKey = RsaUtils.decryptByPrivateKey(encryptedAesKey, keyManager.getPrivateKey());
30.                         // 解密数据
31.                         String decryptedData = AesUtils.decrypt(
32.                                         json.getString("encryptedData"),
33.                                         aesKey,
34.                                         json.getString("iv")
35.                         );
36.                         return new DecryptedHttpInputMessage(
37.                                         new ByteArrayInputStream(decryptedData.getBytes()),
38.                                         inputMessage.getHeaders()
39.                         );
40.                 } catch (Exception e) {
41.                         throw new RuntimeException("解密失败", e);
42.                 }
43.         }
44. }

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• 新增注解
  

1. @Target(ElementType.METHOD)
2. @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
3. @Documented
4. public @interface NeedDecrypt {
5. }

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• 新增公私钥管理类
  

1. /**
2. * 生成RSA
3. */
4. public class RsaKeyManager {
6.         Logger log = LoggerFactory.getLogger(RsaKeyManager.class);
8.         private final RedisService redisService;
10.         // Redis 键名
11.         private static final String PUBLIC_KEY = "rsa:public";
12.         private static final String PRIVATE_KEY = "rsa:private";
14.         public RsaKeyManager(RedisService redisService) {
15.                 this.redisService = redisService;
16.         }
17.         /**
18.          * 初始化密钥（全局唯一）
19.          */
20.         @PostConstruct
21.         public void initKeyPair() throws Exception {
22.                 // 使用 SETNX 原子操作确保只有一个服务生成密钥
23.                 Boolean isAbsent = redisService.setIfAbsent(PUBLIC_KEY, "");
24.                 if (Boolean.TRUE.equals(isAbsent)) {
25.                         KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
26.                         generator.initialize(2048);
27.                         KeyPair keyPair = generator.generateKeyPair();
28.                         // 存储密钥
29.                         redisService.set(PUBLIC_KEY,
30.                                         Base64.getEncoder().encodeToString(keyPair.getPublic().getEncoded())
31.                         );
32.                         redisService.set(PRIVATE_KEY,
33.                                         Base64.getEncoder().encodeToString(keyPair.getPrivate().getEncoded())
34.                         );
35.                         log.info("---------------------------初始化RSA秘钥---------------------------");
36.                 }
37.         }
38.         /**
39.          * 获取公钥
40.          */
41.         public String getPublicKey() {
42.                 Object publicKey = redisService.get(PUBLIC_KEY);
43.                 return Objects.isNull(publicKey)?null:publicKey.toString();
44.         }
46.         /**
47.          * 获取私钥
48.          */
49.         public String getPrivateKey() {
50.                 Object privateKey = redisService.get(PRIVATE_KEY);
51.                 return Objects.isNull(privateKey)?null:privateKey.toString();
52.         }
53. }

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• 新增DecryptedHttpInputMessage
  

1. public class DecryptedHttpInputMessage implements HttpInputMessage {
2.         private final InputStream body;
3.         private final HttpHeaders headers;
5.         public DecryptedHttpInputMessage(InputStream body, HttpHeaders headers) {
6.                 this.body = body;
7.                 this.headers = headers;
8.         }
10.         @Override
11.         public InputStream getBody() throws IOException {
12.                 return this.body;
13.         }
15.         @Override
16.         public HttpHeaders getHeaders() {
17.                 return this.headers;
18.         }
19. }

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• 新增获取公钥接口 
  

1. @RestController
2. @RequestMapping("/rsa")
3. public class RSAController {
5.         @Autowired
6.         private RsaKeyManager rsaKeyManager;
8.         /**
9.          * 获取公钥
10.          * @return 结果
11.          */
12.         @GetMapping("/publicKey")
13.         public R<String> getPublicKey() {
14.                 String publicKey = rsaKeyManager.getPublicKey();
15.                 return R.ok(publicKey);
16.         }
18. }

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 二、前端实现（Vue2）

• 安装新依赖：
  

1. npm install crypto-js

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• 加密工具（src/utils/crypto.js）： 
  

        getPublicKey 为哀求公钥的接口，须要按照自己哀求方式去获取 

1. import JSEncrypt from 'jsencrypt'
2. import CryptoJS from 'crypto-js'
3. import { getPublicKey } from '../request/api/auth'
5. // 初始化公钥
6. export async function initPublicKey() {
7.     try {
8.         const res = await getPublicKey()
9.         return formatPublicKey(res.data)
10.     } catch (error) {
11.         console.error('公钥获取失败:', error)
12.         throw new Error('安全模块初始化失败')
13.     }
14. }
16. // 生成AES密钥
17. export function generateAesKey() {
18.     const key = CryptoJS.lib.WordArray.random(32)
19.     const iv = CryptoJS.lib.WordArray.random(16)
20.     return {
21.         key: CryptoJS.enc.Base64.stringify(key),
22.         iv: CryptoJS.enc.Base64.stringify(iv)
23.     }
24. }
26. // AES加密
27. export function aesEncrypt(data, key, iv) {
28.     const encrypted = CryptoJS.AES.encrypt(
29.         JSON.stringify(data),
30.         CryptoJS.enc.Base64.parse(key),
31.         {
32.             iv: CryptoJS.enc.Base64.parse(iv),
33.             mode: CryptoJS.mode.CBC,
34.             padding: CryptoJS.pad.Pkcs7
35.         }
36.     )
37.     return encrypted.toString()
38. }
40. // 格式化公钥
41. function formatPublicKey(rawKey) {
42.     return `-----BEGIN PUBLIC KEY-----\n${wrapKey(rawKey)}\n-----END PUBLIC KEY-----`
43. }
45. // 每64字符换行
46. function wrapKey(key) {
47.     return key.match(/.{1,64}/g).join('\n')
48. }

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• 修改哀求拦截器： 
  

1. service.interceptors.request.use(async config => {
2.     if (config.needEncrypt) {
3.         await initPublicKey(service)
4.         
5.         // 生成AES密钥
6.         const aes = generateAesKey()
7.         
8.         // 加密数据
9.         const encryptedData = aesEncrypt(config.data, aes.key, aes.iv)
10.         
11.         // 加密AES密钥
12.         const encryptor = new JSEncrypt()
13.         encryptor.setPublicKey(publicKey)
14.         const encryptedKey = encryptor.encrypt(aes.key)
15.         
16.         // 构造请求体
17.         config.data = {
18.             encryptedKey: encryptedKey,
19.             encryptedData: encryptedData,
20.             iv: aes.iv
21.         }
22.     }
23.     return config
24. })

复制代码

三、补充

• 后端须要加密的接口示例 
  

1. @PostMapping("/secure-data")
2. @NeedDecrypt
3. public String handleSecureData(@RequestBody Map<String, Object> decryptedData) {
4.     return "Decrypted data: " + decryptedData.toString();
5. }

复制代码

• 哀求布局体 
  

1. {
2.     "encryptedKey": "RSA加密后的AES密钥",
3.     "encryptedData": "AES加密后的数据",
4.     "iv": "Base64编码的IV"
5. }

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 1.增强安全措施

• 密钥时效性：
  

1. // 前端每次请求生成新密钥
2. const aes = generateAesKey()

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• 完整性校验：
  

1. // 后端解密后可添加HMAC校验
2. String hmac = json.getString("hmac");
3. if(!verifyHMAC(decryptedData, hmac, aesKey)) {
4.     throw new SecurityException("Data tampered");
5. }

复制代码

• 防御重放攻击：
  

1. // 前端添加时间戳和随机数
2. config.data.timestamp = Date.now()
3. config.data.nonce = Math.random().toString(36).substr(2)

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 四、最后阐明

该方案相比纯RSA加密有以下优势：

• 性能提升：AES加密大数据效率比RSA高1000倍以上
  
• 前向安全性：每次哀求利用差别AES密钥
  
• 安全性增强：CBC模式+随机IV避免模式分析攻击
  

实际部署时需注意：

• 利用HTTPS传输加密后的数据
  
• 定期轮换RSA密钥对
  
• 对敏感接口添加频率限制
  
• 在网关层实现解密拦截器（而非应用层）
  

 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 

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