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MD5的学习与练习
MD5加密的Java实现
在各种应用系统中，如果需要设置账户，那么就会涉及到存储用户账户信息的问题，为了保证所存储账户信息的安全，通常会采用MD5加密的方式来，进行存储。首先，简单得介绍一下，什么是MD5加密。
MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5 （信息-摘要算法），在90年代初，由MIT Laboratory for Computer Scientce 和RSA Data Security Inc 的 Ronald L.Rivest开发出来，经MD2、MD3和MD4发展而来。是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数）。不管是MD2、MD4还是MD5，它们都需要获得一个随机长度的信息并产生一个128位的信息摘要。虽然这些算法的结构或多或少有些相似，但MD2的设计与MD4和MD5完全不同，那是因为MD2是为8位机器做过设计优化的，而MD4和MD5却是面向32位的电脑。这三个算法的描述和C语言源代码在Internet RFCs 1321中有详细的描述，这是一份最权威的文档，由Ronald L.Rivest在1992年8月向IETF提交。
（一）消息摘要简介
一个消息摘要就是一个数据块的数字指纹。即对一个任意长度的一个数据块进行计算，产生一个唯一指印（对于SHA1是产生一个20字节的二进制数组）。消息摘要是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法，可用于检验消息的完整性，和通过散列密码直接以文本形式保存等，目前广泛使用的算法由MD4、MD5、SHA-1.
消息摘要有两个基本属性：
1.两个不同的报文难以生成相同的摘要
2.难以对指定的摘要生成一个报文，而可以由改报文反推算出该指定的摘要
代表：美国国家标准技术研究所的SHA1和麻省理工学院Ronald Rivest提出的MD5
（二）对字符串进行加密
package test;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import sun.misc.BASE64Encoder;/** * 对字符串进行加密 * @param str 待加密的字符串 * @return 加密后的字符串 * @throws NoSuchAlgorithmException 没有这种产生消息摘要的算法 * @throws UnsupportedEncodingException */public class Demo01 { public static String EncoderByMd5(String str) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{ //确定算法 MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); BASE64Encoder base64en = new BASE64Encoder(); //加密后的字符串 String newstr = base64en.encode(md5.digest(str.getBytes("utf-8"))); return newstr; } public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException { String str = "0123456789"; System.out.println(EncoderByMd5(str)); }}
（三）验证密码是否正确
package test;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;/** * 判断用户密码是否正确 * @param newpasswd 用户输入的密码 * @param oldpasswd 数据库中存储的密码－－用户密码的摘要 * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws UnsupportedEncodingException * */public class Demo02 { public static boolean checkpassword(String newpasswd, String oldpasswd) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{ if (Demo01.EncoderByMd5(newpasswd).equals(oldpasswd)) { return true; } else { return false; } } public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException { System.out.println("old:"+Demo01.EncoderByMd5("123")); System.out.println("new:"+Demo01.EncoderByMd5("123")); System.out.println(checkpassword("123",Demo01.EncoderByMd5("123"))); }}
因为MD5是基于消息摘要原理的，消息摘要的基本特征就是很难根据摘要推算出消息报文，因此要验证密码是否正确，就必须对输入密码（消息报文）重新计算其摘要，和数据库中存储的摘要进行对比（即数据库中存储的其实为用户密码的摘要），若两个摘要相同，则说明密码正确，不同，则说明密码错误。
练习：
package test;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;/** * Java实现MD5加密算法（使用MessageDigest） * MD5加密算法，即"Message-Digest Algorithm 5 (信息-摘要算法)"，它由MD2、MD3、 * MD4发展而来的一种单向函数算法（也就是HASH算法），它是国际著名的公钥加密算法标准RSA的第一设计者 * R.Rivest于上个世纪90年代初开发而来的。MD5的最大作用在于，将不同格式的大容量文件信息在用数字签名 * 软件来签署私人秘钥前"压缩"成一种保密格式，关键之处在于--这种"压缩"是不可逆的。Java JDK已经自带 * 了MD5的实现，只要简单调用下就可以。 * * @author Administrator * */public class CreateMD5 { //静态方法，便于工具类 public static String getMd5(String plainText){ try { MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5"); md.update(plainText.getBytes()); byte b[] = md.digest(); int i; StringBuffer buf = new StringBuffer(""); for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) { i = b[offset]; if (i < 0) i += 256; if (i < 16) buf.append("0"); buf.append(Integer.toHexString(i)); } //32位加密 return buf.toString(); // 16位的加密 // return buf.toString().substring(8,24); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); return null; } } public static void main(String[] args) { //测试 System.out.println(CreateMD5.getMd5("hello")); }}
package test;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;/** * 使用java获取md5值的两种方法 * 1.Message Digest Algorithm MD5 （中文名为消息摘要算法第五版） * 为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，是一种比较常用的哈希算法。 * 2.导入包：commons-codec * @author Administrator * */public class md5_test { //MD5的字符串常量 private final static String[] hexDigits = {"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"}; public static void main(String[] args) { try { MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5"); System.out.println(byteArrayToHexString(messageDigest.digest("baidu.com".getBytes()))); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } } private static String byteArrayToHexString(byte[] b) { StringBuffer resultSb = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < b.length; i++) { resultSb.append(byteToHexString(b[i])); } return resultSb.toString(); } /** * 将一个字节转化成十六进制形式的字符串 * * @param b * @return */ private static String byteToHexString(byte b) { int n = b; if (n < 0) n = 256 + n; int d1 = n / 16; int d2 = n % 16; return hexDigits[d1]+hexDigits[d2]; }}
package test;import java.math.BigInteger;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;/** * MD5加密 * @author Administrator * */public class MD5 { public static void main(String[] args) { System.out.println(MD5.getMD5("123456")); } /** * 用md5 编码后的码值 * * @param sInput * 明码 * @return md5加密后的密码 */ private static String getMD5(String sInput) { String algorithm =""; if (sInput == null) { return "null"; } try { algorithm = System.getProperty("MD5.algorithm","MD5"); } catch (SecurityException se) { } MessageDigest md = null; try { md = MessageDigest.getInstance(algorithm); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } byte buffer[] = sInput.getBytes(); for (int count = 0; count < sInput.length(); count++) { md.update(buffer,0,count); } byte bDigest[] = md.digest(); BigInteger bi = new BigInteger(bDigest); return (bi.toString(16)); }}
package test;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.security.Provider;import java.security.Security;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;import sun.applet.Main;import sun.awt.image.BytePackedRaster;/** * java计算过G文件md5 值计算 * * @author Administrator * */public class Md5CaculateUtil { private Md5CaculateUtil(){ } private static char[] hexChar = { ‘0‘,‘1‘,‘2‘,‘3‘,‘4‘,‘5‘,‘6‘,‘7‘,‘8‘,‘9‘, ‘a‘,‘b‘,‘c‘,‘d‘,‘e‘,‘f‘ }; public static String getHash(String fileName,String hashType) throws IOException, NoSuchAlgorithmException{ File f = new File(fileName); System.out.println("---------------------------------"); System.out.println("|当前文件名称："+f.getName()); System.out.println("|当前文件大小："+f.length()/1024/1024+"MB"); System.out.println("|当前文件路径[绝对]："+f.getAbsolutePath()); System.out.println("|当前文件路径[---]："+f.getCanonicalPath()); System.out.println("---------------------------------"); InputStream ins = new FileInputStream(f); byte[] buffer = new byte[8192]; MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(hashType); int len; while ((len = ins.read(buffer)) != -1) { md5.update(buffer, 0, len); } ins.close(); // 也可以用apache自带的计算MD5方法 return DigestUtils.md5Hex(md5.digest()); // 自己写的转计算MD5方法 // return toHexString(md5.digest()); } public static String getHash2(String fileName){ File f = new File(fileName); return String.valueOf(f.lastModified()); } protected static String toHexString(byte[] b){ StringBuilder sb = new StringBuilder(b.length*2); for (int i = 0; i < b.length; i++) { sb.append(hexChar[(b[i] & 0xf0) >>> 4]); sb.append(hexChar[b[i] & 0x0f]); } return sb.toString(); } /** * 获取MessageDigest支持几种加密算法 */ @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) private static String[] getCryptolmpls(String serviceType){ Set result = new HashSet(); // all prividers Provider[] providers = Security.getProviders(); for (int i = 0; i < providers.length; i++) { // get services provided by each provider Set keys = providers[i].keySet(); for (Iterator it = keys.iterator(); it.hasNext();) { String key = it.next().toString(); key = key.split(" ")[0]; if (key.startsWith(serviceType+".")) { result.add(key.substring(serviceType.length()+1)); } else if (key.startsWith("Alg.Alias."+serviceType+".")) { result.add(key.substring(serviceType.length(), 11)); } } } return (String[]) result.toArray(new String[result.size()]); } public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, IOException { // 调用方法 // String[] names = getCryptolmpls("MessageDigest"); // for(String name : names){ // System.out.println(name); // } long start = System.currentTimeMillis(); System.out.println("开始计算文件MD5值，请稍后..."); String fileName = "E:\\Office_2010_Tookit_2.2.3XiaZaiBa.zip"; // String fileName = "E:\\SoTowerStudio-3.1.0.exe"; String hashType = "MD5"; String hash = getHash(fileName, hashType); System.out.println("MD5"+hash); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("一共耗时："+(end-start)+"毫秒"); }}
package test;import java.math.BigInteger;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import exception.SpeedException;/** * Java三行代码搞定MD5加密 * * 对字符串md5加密 * * @param str * @return * */public class MD5Demo { public static String getMD5(String str) throws SpeedException{ try { // 生成一个MD5加密计算摘要 MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5"); // 计算md5函数 md.update(str.getBytes()); // digest()最后确定返回md5 hash值，返回值为字符串。因为md5 hash值是16位的hex值，实际上就是8位的字符 // BigInteger函数则将8位的字符串转换成16位hex值，用字符串来表示，得到字符串形式的hash值 return new BigInteger(1,md.digest()).toString(16); } catch (Exception e) { throw new SpeedException("MD5加密出现错误"); } } public static void main(String[] args) throws SpeedException { System.out.println(getMD5("123"));; }}
package test;import java.security.MessageDigest;/** * 利用Java自带的MD5加密 * * @author Administrator * */public class MD5Util { public final static String MD5(String s){ char hexDigits[]={‘0‘,‘1‘,‘2‘,‘3‘,‘4‘,‘5‘,‘6‘,‘7‘,‘8‘,‘9‘,‘A‘,‘B‘,‘C‘,‘D‘,‘E‘,‘F‘}; try { byte[] btInput = s.getBytes(); //获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象 MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5"); //使用指定的字节更新摘要 mdInst.update(btInput); //获得密文 byte[] md = mdInst.digest(); //把密文转换成十六进制的字符串形式 int j = md.length; char str[] = new char[j * 2]; int k = 0; for (int i = 0; i < j; i++) { byte byte0 = md[i]; str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf]; str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf]; } return new String(str); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); return null; } } public static void main(String[] args) { System.out.println(MD5Util.MD5("20121221")); System.out.println("加密"); }}
package test;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;import java.math.BigInteger;import java.nio.MappedByteBuffer;import java.nio.channels.FileChannel;import java.security.MessageDigest;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;import org.apache.commons.io.IOUtils;/** * Java读取文件MD5的两种方案 * 1.MessageDigest实现 * 2.org.apache.commons.codec.digest实现 * * @author Administrator * */public class testMD5 { public static String getMd5ByFile(File file) throws FileNotFoundException{ String value = null; FileInputStream in = new FileInputStream(file); try { MappedByteBuffer byteBuffer = in.getChannel().map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, file.length()); MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); md5.update(byteBuffer); BigInteger bi = new BigInteger(1,md5.digest()); value = bi.toString(16); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { if (null != in) { try { in.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } return value; } public static void main(String[] args) throws IOException { String path ="E:\\commons-codec-1.10-bin.zip"; String v = getMd5ByFile(new File(path)); System.out.println("MD5:"+v.toUpperCase()); FileInputStream fis = new FileInputStream(path); String md5 = DigestUtils.md5Hex(IOUtils.toByteArray(fis)); IOUtils.closeQuietly(fis); System.out.println("MD5:"+md5); // System.out.println("MD5"+DigestUtils.md5Hex("WANGQIUYUN")); }}
package test;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;public class ToMain { public static void main(String[] args) { System.out.println(DigestUtils.md5Hex("baidu.com")); }}
package exception;public class SpeedException extends Exception { public SpeedException(String msg) { super(msg); } }
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