加密与安全

加密与安全

PGPPGP (Pretty Good Privacy) 是一种加密通信协议,用于保护电子邮件和文件的安全性和隐私。它通过使用加密、数字签名和压缩技术来确保数据的保密性、完整性和可验证性。

GP最初由麻省理工学院的Nick embrace和Eric Hughes开发,后来由Phil Zimmermann进一步发展。它使用公钥加密和私钥解密的机制,以确保只有信息的接收者才能解密和阅读邮件内容。

PGP的主要优点是它易于使用,并能在大多数流行的电子邮件客户端中集成。然而,随着更高级的加密技术和标准(如OpenPGP和GPG)的出现,PGP已经在一定程度上被这些新标准取代。

PGP不仅仅用于电子邮件,它也可以用于加密文件和数据。

加密和解密: PGP 使用对称加密和非对称加密相结合的方式来实现加密和解密。发送方使用接收方的公钥对消息进行加密,接收方使用自己的私钥对消息进行解密。此外,PGP 还支持对数据进行数字签名,以确保数据的完整性和验证发送方的身份。

密钥管理: PGP 使用密钥对来管理加密和解密过程。每个用户都有一个公钥和一个私钥。公钥用于加密消息,私钥用于解密消息。这些密钥对可以通过密钥服务器或密钥交换方式获取。

数字签名: PGP 允许用户使用自己的私钥对消息进行数字签名。接收方可以使用发送方的公钥验证签名,以确保消息的完整性和发送方的身份。

信任模型: PGP 使用基于信任的模型来验证密钥的真实性。用户可以通过直接交换密钥、使用信任链或通过信任服务器来建立信任。

开放标准: PGP 是一种开放标准,意味着任何人都可以实现和使用该协议,而不受限于特定的厂商或供应商。

总的来说,PGP 是一种强大的加密协议,用于保护通信内容的机密性和完整性,同时提供身份验证机制。它广泛用于电子邮件和文件加密,以确保用户的数据安全和隐私。

OpenPGP和GPG(GNU Privacy Guard)是PGP(Pretty Good Privacy)的开放标准和自由软件实现。 随着时间的推移,PGP的标准和实现逐渐演进,OpenPGP和GPG就是其中的两个重要发展。

OpenPGPOpenPGP是一个开放标准,它定义了一种用于加密和数字签名数据的协议。这个标准允许不同的加密软件相互兼容,这意味着使用不同OpenPGP实现的用户可以安全地交换加密信息。OpenPGP标准是由RFC 4880定义的,它包括了公钥和私钥的生成、交换和验证方法,以及加密和签名的算法。

GPGGPG是OpenPGP的一个流行实现,它是GNU项目的一部分,由GNU通用公共许可证(GPL)发布。GPG是一个命令行工具,可以在多种操作系统中运行,包括Linux、macOS和Windows。GPG提供了创建和验证数字签名、加密文件和电子邮件以及安全地交换密钥等功能。

GPG的核心组件包括:

keyring:用于存储公钥和私钥。gpg:命令行工具,用于执行加密、解密、签名和验证等操作。gpgconf:用于配置GPG的命令行工具。gpg-agent:一个守护进程,用于提供密钥管理、加密和服务器功能。GPG的使用场景包括:

安全地交换电子邮件和文件。验证软件的完整性和来源。保护个人隐私和商业机密。工作原理PGP(Pretty Good Privacy)涉及加密、数字签名和密钥管理等关键步骤

密钥生成: 用户生成一对公钥和私钥。公钥用于加密消息,私钥用于解密消息和生成数字签名。

加密: 发送方使用接收方的公钥来加密消息。这样,只有拥有相应私钥的接收方才能解密消息。

数字签名: 发送方使用自己的私钥对消息进行签名。接收方使用发送方的公钥验证签名,确保消息的完整性和发送方的身份。

密钥管理: 用户可以通过密钥服务器或直接交换密钥的方式来管理和共享公钥。

工作流程 密钥交换: 发送方和接收方需要交换公钥。这可以通过密钥服务器、直接交换或其他安全渠道完成。

加密消息:

发送方选择要发送的消息,并使用接收方的公钥对消息进行加密。发送方可以选择使用对称加密算法来加密消息内容,然后再使用接收方的公钥来加密对称密钥,这样可以提高效率。发送方发送加密后的消息给接收方。 解密消息:

接收方使用自己的私钥解密接收到的消息。如果消息有数字签名,接收方使用发送方的公钥验证签名。 数字签名验证:

接收方使用发送方的公钥验证数字签名,确保消息的完整性和发送方的身份。 信任管理:

用户可以建立信任关系,以确保使用其他用户的公钥时其真实性。信任关系可以通过直接交换密钥、信任链或信任服务器来建立。总的来说,PGP的工作原理涉及加密、数字签名和密钥管理,通过这些步骤保证了消息的机密性、完整性和可验证性。

用途PGP 本质上有三个主要用途:

发送和接收加密电子邮件。验证向你发送消息的人的身份。加密文件。案例说明假设Alice和Bob是两个使用PGP加密通信的用户。他们希望通过电子邮件进行安全通信,以保护其消息的机密性和完整性。

过程 密钥生成:

Alice 和 Bob 分别生成一对公钥和私钥。 密钥交换:

Alice 将她的公钥发送给 Bob,而 Bob 也将他的公钥发送给 Alice。这可以通过安全的电子邮件或其他安全通道完成。 加密消息:

Alice 决定向 Bob 发送一封加密的电子邮件。Alice 使用 Bob 的公钥将邮件内容进行加密。Alice 还可以选择使用对称加密算法来加密邮件内容,然后再使用 Bob 的公钥来加密对称密钥,以提高效率。 解密消息:

Bob 收到 Alice 发送的加密邮件后,使用自己的私钥解密邮件内容。如果邮件有数字签名,Bob 使用 Alice 的公钥验证签名,确保邮件的完整性和 Alice 的身份。 数字签名验证:

如果 Alice 在邮件中添加了数字签名,Bob 使用 Alice 的公钥验证签名,以确保邮件的完整性和 Alice 的身份。 信任管理:

Alice 和 Bob 可能通过直接交换公钥或使用信任服务器来建立信任关系,以确保对方公钥的真实性。在这个案例中,Alice 和 Bob 使用PGP协议加密和解密他们之间的通信,同时还可以使用数字签名来确保消息的完整性和验证发送方的身份。通过这种方式,他们可以安全地交换信息,而不用担心被未经授权的第三方窃取或篡改。

代码实现在Java中完全实现PGP协议需要使用第三方库,因为PGP是一个复杂的加密协议。常用的库之一是Bouncy Castle.

pom依赖代码语言:javascript复制

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

4.0.0

com.artisan

pgp-encryption

1.0-SNAPSHOT

org.apache.maven.plugins

maven-compiler-plugin

8

8

junit

junit

4.13.2

test

org.bouncycastle

bcpg-jdk15on

1.70

compile

org.bouncycastle

bcpkix-jdk15on

1.70

compile

org.projectlombok

lombok

1.18.24

provided

commons-io

commons-io

2.11.0

PgpEncryptionUtil代码语言:javascript复制package com.artisan.pgpUtils;

import lombok.AllArgsConstructor;

import lombok.Builder;

import lombok.Getter;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import org.bouncycastle.bcpg.ArmoredOutputStream;

import org.bouncycastle.bcpg.CompressionAlgorithmTags;

import org.bouncycastle.bcpg.SymmetricKeyAlgorithmTags;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPCompressedDataGenerator;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPEncryptedDataGenerator;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPException;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcePGPDataEncryptorBuilder;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcePublicKeyKeyEncryptionMethodGenerator;

import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.File;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.nio.charset.Charset;

import java.nio.file.Files;

import java.security.SecureRandom;

import java.security.Security;

import java.util.Objects;

/**

* @author artisan

*/

@Getter

@Builder

@AllArgsConstructor

public class PgpEncryptionUtil {

/**

* 将Bouncy Castle添加到JVM中

*/

static {

// 将Bouncy Castle添加到JVM中

if (Objects.isNull(Security.getProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME))) {

Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

}

}

/**

* 压缩算法,默认为ZIP

*/

@Builder.Default

private int compressionAlgorithm = CompressionAlgorithmTags.ZIP;

/**

* 对称密钥算法,默认为AES-128

*/

@Builder.Default

private int symmetricKeyAlgorithm = SymmetricKeyAlgorithmTags.AES_128;

/**

* 是否启用ASCII Armor,默认为true

*/

@Builder.Default

private boolean armor = true;

/**

* 是否启用完整性检查,默认为true

*/

@Builder.Default

private boolean withIntegrityCheck = true;

/**

* 缓冲区大小,默认为65536字节

*/

@Builder.Default

private int bufferSize = 1 << 16;

/**

* 加密方法,将明文数据使用公钥进行加密

*

* @param encryptOut

* @param clearIn

* @param length

* @param publicKeyIn

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

public void encrypt(OutputStream encryptOut, InputStream clearIn, long length, InputStream publicKeyIn)

throws IOException, PGPException {

// 创建压缩数据生成器

PGPCompressedDataGenerator compressedDataGenerator =

new PGPCompressedDataGenerator(compressionAlgorithm);

// 创建PGP加密数据生成器

PGPEncryptedDataGenerator pgpEncryptedDataGenerator = new PGPEncryptedDataGenerator(

// 配置加密数据生成器

new JcePGPDataEncryptorBuilder(symmetricKeyAlgorithm)

.setWithIntegrityPacket(withIntegrityCheck)

.setSecureRandom(new SecureRandom())

.setProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME)

);

// 添加公钥

pgpEncryptedDataGenerator.addMethod(new JcePublicKeyKeyEncryptionMethodGenerator(

CommonUtils.getPublicKey(publicKeyIn)));

// 如果启用ASCII Armor,则创建ArmoredOutputStream

if (armor) {

encryptOut = new ArmoredOutputStream(encryptOut);

}

// 打开加密输出流

OutputStream cipherOutStream = pgpEncryptedDataGenerator.open(encryptOut, new byte[bufferSize]);

// 将压缩数据生成器打开,并将明文数据以字面形式复制到加密输出流中

CommonUtils.copyAsLiteralData(compressedDataGenerator.open(cipherOutStream), clearIn, length, bufferSize);

// 依次关闭所有输出流

compressedDataGenerator.close();

cipherOutStream.close();

encryptOut.close();

}

/**

* 加密方法,返回加密后的字节数组

*

* @param clearData

* @param pubicKeyIn

* @return

* @throws PGPException

* @throws IOException

*/

public byte[] encrypt(byte[] clearData, InputStream pubicKeyIn) throws PGPException, IOException {

ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(clearData);

ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();

encrypt(outputStream, inputStream, clearData.length, pubicKeyIn);

return outputStream.toByteArray();

}

// 加密方法,返回加密后的输入流

public InputStream encrypt(InputStream clearIn, long length, InputStream publicKeyIn)

throws IOException, PGPException {

File tempFile = File.createTempFile("pgp-", "-encrypted");

encrypt(Files.newOutputStream(tempFile.toPath()), clearIn, length, publicKeyIn);

return Files.newInputStream(tempFile.toPath());

}

/**

* 加密方法,将明文数据使用公钥字符串进行加密

*

* @param clearData

* @param publicKeyStr

* @return

* @throws PGPException

* @throws IOException

*/

public byte[] encrypt(byte[] clearData, String publicKeyStr) throws PGPException, IOException {

return encrypt(clearData, IOUtils.toInputStream(publicKeyStr, Charset.defaultCharset()));

}

/**

* 加密方法,返回加密后的输入流

*

* @param clearIn

* @param length

* @param publicKeyStr

* @return

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

public InputStream encrypt(InputStream clearIn, long length, String publicKeyStr) throws IOException, PGPException {

return encrypt(clearIn, length, IOUtils.toInputStream(publicKeyStr, Charset.defaultCharset()));

}

}PgpDecryptionUtil代码语言:javascript复制 package com.artisan.pgpUtils;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPEncryptedData;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPEncryptedDataList;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPException;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPrivateKey;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPublicKeyEncryptedData;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPSecretKey;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPSecretKeyRingCollection;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPUtil;

import org.bouncycastle.openpgp.jcajce.JcaPGPObjectFactory;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcaKeyFingerprintCalculator;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcePBESecretKeyDecryptorBuilder;

import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.ByteArrayOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.nio.charset.Charset;

import java.security.Security;

import java.util.Iterator;

import java.util.Objects;

/**

* @author artisan

*/

public class PgpDecryptionUtil {

static {

// 将Bouncy Castle添加到JVM中

if (Objects.isNull(Security.getProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME))) {

Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

}

}

/**

* 私钥密码

*/

private final char[] passCode;

/**

* 密钥环集合

*/

private final PGPSecretKeyRingCollection pgpSecretKeyRingCollection;

/**

* @param privateKeyIn

* @param passCode

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

public PgpDecryptionUtil(InputStream privateKeyIn, String passCode) throws IOException, PGPException {

this.passCode = passCode.toCharArray(); // 将密码转换为字符数组

// 从输入流中读取PGP密钥环集合

this.pgpSecretKeyRingCollection = new PGPSecretKeyRingCollection(PGPUtil.getDecoderStream(privateKeyIn)

, new JcaKeyFingerprintCalculator());

}

/**

* @param privateKeyStr

* @param passCode

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

public PgpDecryptionUtil(String privateKeyStr, String passCode) throws IOException, PGPException {

// 将私钥字符串转换为输入流

this(IOUtils.toInputStream(privateKeyStr, Charset.defaultCharset()), passCode);

}

/**

* 查找指定ID的私钥

*

* @param keyID

* @return

* @throws PGPException

*/

private PGPPrivateKey findSecretKey(long keyID) throws PGPException {

// 从密钥环中获取指定ID的私钥

PGPSecretKey pgpSecretKey = pgpSecretKeyRingCollection.getSecretKey(keyID);

// 使用密码解密私钥

return pgpSecretKey == null ? null : pgpSecretKey.extractPrivateKey(new JcePBESecretKeyDecryptorBuilder()

.setProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME).build(passCode));

}

/**

* 解密方法,将加密输入流解密为明文输出流

*

* @param encryptedIn

* @param clearOut

* @throws PGPException

* @throws IOException

*/

public void decrypt(InputStream encryptedIn, OutputStream clearOut)

throws PGPException, IOException {

// 去除ASCII Armor并返回底层的二进制加密流

encryptedIn = PGPUtil.getDecoderStream(encryptedIn);

JcaPGPObjectFactory pgpObjectFactory = new JcaPGPObjectFactory(encryptedIn);

Object obj = pgpObjectFactory.nextObject();

// 第一个对象可能是标记数据包

PGPEncryptedDataList pgpEncryptedDataList = (obj instanceof PGPEncryptedDataList)

? (PGPEncryptedDataList) obj : (PGPEncryptedDataList) pgpObjectFactory.nextObject();

PGPPrivateKey pgpPrivateKey = null;

PGPPublicKeyEncryptedData publicKeyEncryptedData = null;

Iterator encryptedDataItr = pgpEncryptedDataList.getEncryptedDataObjects();

while (pgpPrivateKey == null && encryptedDataItr.hasNext()) {

publicKeyEncryptedData = (PGPPublicKeyEncryptedData) encryptedDataItr.next();

pgpPrivateKey = findSecretKey(publicKeyEncryptedData.getKeyID()); // 查找私钥

}

if (Objects.isNull(publicKeyEncryptedData)) {

throw new PGPException("无法生成PGPPublicKeyEncryptedData对象");

}

if (pgpPrivateKey == null) {

throw new PGPException("无法提取私钥");

}

CommonUtils.decrypt(clearOut, pgpPrivateKey, publicKeyEncryptedData); // 调用通用解密方法

}

/**

* 解密方法,将加密字节数组解密为明文字节数组

*

* @param encryptedBytes

* @return

* @throws PGPException

* @throws IOException

*/

public byte[] decrypt(byte[] encryptedBytes) throws PGPException, IOException {

ByteArrayInputStream encryptedIn = new ByteArrayInputStream(encryptedBytes);

ByteArrayOutputStream clearOut = new ByteArrayOutputStream();

// 调用解密方法

decrypt(encryptedIn, clearOut);

// 将解密后的明文字节数组返回

return clearOut.toByteArray();

}

}CommonUtils代码语言:javascript复制package com.artisan.pgpUtils;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPCompressedData;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPException;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPLiteralData;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPLiteralDataGenerator;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPOnePassSignatureList;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPrivateKey;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPublicKey;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPublicKeyEncryptedData;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPublicKeyRing;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPPublicKeyRingCollection;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPUtil;

import org.bouncycastle.openpgp.jcajce.JcaPGPObjectFactory;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.PublicKeyDataDecryptorFactory;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcaKeyFingerprintCalculator;

import org.bouncycastle.openpgp.operator.jcajce.JcePublicKeyDataDecryptorFactoryBuilder;

import java.io.BufferedInputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.sql.Date;

import java.time.LocalDateTime;

import java.time.ZoneOffset;

import java.util.Arrays;

import java.util.Iterator;

import java.util.Optional;

/**

* @author artisan

*/

public class CommonUtils {

/**

* 使用提供的私钥解密公钥加密数据,并将其写入输出流

*

* @param clearOut 要写入数据的输出流

* @param pgpPrivateKey 私钥实例

* @param publicKeyEncryptedData 公钥加密数据实例

* @throws IOException IO相关错误

* @throws PGPException PGP相关错误

*/

static void decrypt(OutputStream clearOut, PGPPrivateKey pgpPrivateKey, PGPPublicKeyEncryptedData publicKeyEncryptedData) throws IOException, PGPException {

PublicKeyDataDecryptorFactory decryptorFactory = new JcePublicKeyDataDecryptorFactoryBuilder()

.setProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME).build(pgpPrivateKey);

InputStream decryptedCompressedIn = publicKeyEncryptedData.getDataStream(decryptorFactory);

JcaPGPObjectFactory decCompObjFac = new JcaPGPObjectFactory(decryptedCompressedIn);

PGPCompressedData pgpCompressedData = (PGPCompressedData) decCompObjFac.nextObject();

InputStream compressedDataStream = new BufferedInputStream(pgpCompressedData.getDataStream());

JcaPGPObjectFactory pgpCompObjFac = new JcaPGPObjectFactory(compressedDataStream);

Object message = pgpCompObjFac.nextObject();

if (message instanceof PGPLiteralData) {

PGPLiteralData pgpLiteralData = (PGPLiteralData) message;

InputStream decDataStream = pgpLiteralData.getInputStream();

IOUtils.copy(decDataStream, clearOut);

clearOut.close();

} else if (message instanceof PGPOnePassSignatureList) {

throw new PGPException("加密消息包含签名消息而不是文字数据");

} else {

throw new PGPException("消息不是简单加密文件 - 类型未知");

}

// 执行完整性检查

if (publicKeyEncryptedData.isIntegrityProtected()) {

if (!publicKeyEncryptedData.verify()) {

throw new PGPException("消息未通过完整性检查");

}

}

}

/**

* 将输入流中的数据复制到pgp文字数据,并写入提供的输出流

*

* @param outputStream 输出流,要写入其中的数据

* @param in 要读取数据的输入流

* @param length 要读取的数据长度

* @param bufferSize 缓冲区大小,因为使用缓冲区加速复制

* @throws IOException IO相关错误

*/

static void copyAsLiteralData(OutputStream outputStream, InputStream in, long length, int bufferSize) throws IOException {

PGPLiteralDataGenerator lData = new PGPLiteralDataGenerator();

OutputStream pOut = lData.open(outputStream, PGPLiteralData.BINARY, PGPLiteralData.CONSOLE,

Date.from(LocalDateTime.now().toInstant(ZoneOffset.UTC)), new byte[bufferSize]);

byte[] buff = new byte[bufferSize];

try {

int len;

long totalBytesWritten = 0L;

while (totalBytesWritten <= length && (len = in.read(buff)) > 0) {

pOut.write(buff, 0, len);

totalBytesWritten += len;

}

pOut.close();

} finally {

// 清除缓冲区

Arrays.fill(buff, (byte) 0);

// 关闭输入流

in.close();

}

}

/**

* 从密钥输入流获取公钥

*

* @param keyInputStream 密钥输入流

* @return PGPPublicKey实例

* @throws IOException IO相关错误

* @throws PGPException PGP相关错误

*/

static PGPPublicKey getPublicKey(InputStream keyInputStream) throws IOException, PGPException {

PGPPublicKeyRingCollection pgpPublicKeyRings = new PGPPublicKeyRingCollection(

PGPUtil.getDecoderStream(keyInputStream), new JcaKeyFingerprintCalculator());

Iterator keyRingIterator = pgpPublicKeyRings.getKeyRings();

while (keyRingIterator.hasNext()) {

PGPPublicKeyRing pgpPublicKeyRing = keyRingIterator.next();

Optional pgpPublicKey = extractPGPKeyFromRing(pgpPublicKeyRing);

if (pgpPublicKey.isPresent()) {

return pgpPublicKey.get();

}

}

throw new PGPException("无效的公钥");

}

private static Optional extractPGPKeyFromRing(PGPPublicKeyRing pgpPublicKeyRing) {

for (PGPPublicKey publicKey : pgpPublicKeyRing) {

if (publicKey.isEncryptionKey()) {

return Optional.of(publicKey);

}

}

return Optional.empty();

}

}PgpEncryptionTest代码语言:javascript复制package com.artisan.pgpUtils;

import org.apache.commons.io.IOUtils;

import org.bouncycastle.bcpg.CompressionAlgorithmTags;

import org.bouncycastle.bcpg.SymmetricKeyAlgorithmTags;

import org.bouncycastle.openpgp.PGPException;

import org.junit.AfterClass;

import org.junit.Before;

import org.junit.BeforeClass;

import org.junit.Test;

import org.junit.rules.TemporaryFolder;

import java.io.File;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.URISyntaxException;

import java.net.URL;

import java.nio.charset.Charset;

import java.nio.file.Files;

import java.util.Optional;

import static org.junit.Assert.assertEquals;

public class PgpEncryptionTest {

public static final TemporaryFolder tempFolder = new TemporaryFolder();

private PgpEncryptionUtil pgpEncryptionUtil = null;

private PgpDecryptionUtil pgpDecryptionUtil = null;

/**

* 加载资源文件的辅助方法

* @param resourcePath

* @return

*/

private static URL loadResource(String resourcePath) {

return Optional.ofNullable(PgpEncryptionTest.class.getResource(resourcePath))

.orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("Resource not found"));

}

private static final String passkey = "dummy";

private final URL privateKey = loadResource("/private.pgp");

private final URL publicKey = loadResource("/public.pgp");

private final URL testFile = loadResource("/Sample_CSV_5300kb.csv");

private static final String testString = "This text needs to be PGP encrypted";

/**

* 在测试类运行之前创建临时文件夹

* @throws IOException

*/

@BeforeClass

public static void construct() throws IOException {

tempFolder.delete();

tempFolder.create();

}

/**

* 在测试类运行之后清理临时文件夹

*/

@AfterClass

public static void destroy() {

tempFolder.delete();

}

/**

* 初始化方法,在每个测试方法运行之前执行

*/

@Before

public void init() {

// 初始化加密工具类

pgpEncryptionUtil = PgpEncryptionUtil.builder()

.armor(true)

.compressionAlgorithm(CompressionAlgorithmTags.ZIP)

.symmetricKeyAlgorithm(SymmetricKeyAlgorithmTags.AES_128)

.withIntegrityCheck(true)

.build();

try {

// 初始化解密工具类

pgpDecryptionUtil = new PgpDecryptionUtil(privateKey.openStream(), passkey);

} catch (IOException | PGPException e) {

throw new RuntimeException(e);

}

}

/**

* 测试字节数组加密

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

@Test

public void testByteEncryption() throws IOException, PGPException {

// 加密测试字节数组

byte[] encryptedBytes = pgpEncryptionUtil.encrypt(testString.getBytes(Charset.defaultCharset()),

publicKey.openStream());

// 解密生成的加密字节数组

byte[] decryptedBytes = pgpDecryptionUtil.decrypt(encryptedBytes);

// 将解密后的字节数组转换为字符串,并与原始测试字符串进行比较

assertEquals(testString, new String(decryptedBytes, Charset.defaultCharset()));

}

/**

* 测试文件加密

* @throws IOException

* @throws URISyntaxException

* @throws PGPException

*/

@Test

public void testFileEncryption() throws IOException, URISyntaxException, PGPException {

// 生成一个从测试文件生成的PGP加密临时文件

File encryptedFile = tempFolder.newFile();

File originalFile = new File(testFile.toURI());

try (OutputStream fos = Files.newOutputStream(encryptedFile.toPath())) {

pgpEncryptionUtil.encrypt(fos, Files.newInputStream(originalFile.toPath()), originalFile.length(),

publicKey.openStream());

}

// 解密生成的PGP加密临时文件,并写入另一个临时文件

File decryptedFile = tempFolder.newFile();

pgpDecryptionUtil.decrypt(Files.newInputStream(encryptedFile.toPath()), Files.newOutputStream(decryptedFile.toPath()));

// 比较原始文件内容与解密后的文件内容

assertEquals(IOUtils.toString(Files.newInputStream(originalFile.toPath()), Charset.defaultCharset()),

IOUtils.toString(Files.newInputStream(decryptedFile.toPath()), Charset.defaultCharset()));

}

/**

* 测试输入流加密

* @throws IOException

* @throws URISyntaxException

* @throws PGPException

*/

@Test

public void testInputStreamEncryption() throws IOException, URISyntaxException, PGPException {

// 生成一个从测试文件生成的PGP加密输入流

File originalFile = new File(testFile.toURI());

InputStream encryptedIn = pgpEncryptionUtil.encrypt(Files.newInputStream(originalFile.toPath()), originalFile.length(), publicKey.openStream());

// 解密生成的输入流,并写入临时文件

File decryptedFile = tempFolder.newFile();

pgpDecryptionUtil.decrypt(encryptedIn, Files.newOutputStream(decryptedFile.toPath()));

// 比较原始文件内容与解密后的文件内容

assertEquals(IOUtils.toString(Files.newInputStream(originalFile.toPath()), Charset.defaultCharset()),

IOUtils.toString(Files.newInputStream(decryptedFile.toPath()), Charset.defaultCharset()));

}

/**

* 使用新配置测试字节数组加密

* @throws IOException

* @throws PGPException

*/

@Test

public void testByteEncryptionWithNewConf() throws IOException, PGPException {

pgpEncryptionUtil = PgpEncryptionUtil.builder()

.armor(false)

.compressionAlgorithm(CompressionAlgorithmTags.BZIP2)

.symmetricKeyAlgorithm(SymmetricKeyAlgorithmTags.BLOWFISH)

.withIntegrityCheck(false)

.build();

// 加密测试字节数组

byte[] encryptedBytes = pgpEncryptionUtil.encrypt(testString.getBytes(Charset.defaultCharset()),

publicKey.openStream());

// 解密生成的加密字节数组

byte[] decryptedBytes = pgpDecryptionUtil.decrypt(encryptedBytes);

// 将解密后的字节数组转换为字符串,并与原始测试字符串进行比较

assertEquals(testString, new String(decryptedBytes, Charset.defaultCharset()));

}

}小结当我们在互联网上发送电子邮件或文件时,我们希望它们的内容能够保密,并且我们希望确认发送方的身份和数据的完整性。这就是PGP(Pretty Good Privacy)的作用。

想象一下,你有一把钥匙。这把钥匙有两个部分:一个是公钥,一个是私钥。

公钥:就像你家门口的邮箱钥匙一样,你可以把它给任何人。任何人都可以用你的公钥锁住一份文件,但只有你才能用你的私钥打开它。

私钥:就像你的家里的钥匙一样,只有你有它。你用它来打开那些别人用你的公钥锁住的文件。

当你想给某人发送私密信息时,你会使用他们的公钥来加密消息。然后,只有他们可以使用自己的私钥来解密消息。这样,即使在传输过程中,即使有人截获了消息,他们也无法阅读它,因为他们没有私钥。

此外,PGP还可以用于数字签名。就像在一封信上签名一样,数字签名证明了发送方的身份和消息的完整性。发送方使用自己的私钥对消息进行签名,然后接收方使用发送方的公钥来验证签名,确保消息没有被篡改,并且是来自于发送方的。

总而言之,PGP是一种用于保护电子邮件和文件安全的加密技术,它通过使用公钥和私钥来加密和解密消息,并通过数字签名来验证消息的来源和完整性。

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