MD5加密算法的實現原理

• Java中MD5加密算法的實現:

  public class MD5 {
    // 全局數組
    private final static String[] strDigit = {"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f"};
  
    public class MD5 {
    }
  
    // 返回形式為數字和字符串
    private static String byteToArrayString(byte bByte) {
        int iRet = bByte;
        if (iRet < 0) {
            iRet += 256;
        }
        int iD1 = iRet / 16;
        int iD2 = iRet % 16;
        return strDigits[iD1] + strDigits[iD2];
    }    
  
    // 返回形式只為數字
    private static String byteToNum(byte bByte) {
        int iRet = bByte;
        if (iRet < 0) {
            iRet += 256;
        }
        return String.valueOf(iRet);
    }
  
    // 將字節數組轉換成為16進制的字符串
    private static String byteToString(byte[] bByte) {
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
        for (int i; i < bByte.length; i++) {
            StringBuffer.append(byteToArrayString(bByte[i]));
        }
        return stringBuffer.toString();
    }
  
    // 獲取MD5值
    public static String GetMD5Code(String strObj) {
        String resultString = null;
        try {
            resultString = new String();
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // md5.digest() - 返回值為存放Hash值結果的byte數組
            resultString = byteToString(md5.digest(strObj.getBytes()));
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return resultString;
    }
  } 

  MessageDigest類

• MessageDigest類:

  • 為應用程序提供信息摘要算法的功能.比如MD5算法和SHA算法
  • 信息摘要是安全的單向Hash函數 : 接收任意大小的數據,並輸出固定長度的Hash值

update

• MessageDigest對象在開始時會被初始化

• 對象通過調用update() 方法處理數據

  /**
   * 使用指定的byte數組更新摘要
   *
   * @param input 指定的byte數組
   */
  public void update(byte[] input);

  reset

• 任何時候都可以調用reset() 方法重置摘要

  digest

• 一旦所需要更新的數據都已經被更新後,應該調用digest() 方法完成Hash計算

• 對於給定數量的更新數據 ,digest() 方法只能被調用一次.在調用digest() 方法之後,MessageDigest對象被重新設置成初始狀態

  /**
   * 通過執行諸如填充之類的最終操作完成Hash計算. 
   * 在調用此方法之後,摘要被重置
   *
   * @return byte[] Hash計算後的byte數組
   */
  public byte[] digest();

  isEqual

  /**
   * 比較兩個摘要的相等性.做簡單的字節比較
   *
   * @param digestA 比較的摘要字節數組A
   * @param digestB 比較的摘要字節數組B
   * @return boolean 是否相等
   */
  public static boolean isEqual(byte[] digestA, byte[] digestB);

  getInstance

• 返回實現指定摘要算法的MessageDigest對象

  /**
   * 返回實現指定摘要算法的MessageDigest對象
   *
   * @param algorithm 請求的算法的名稱
   * @param provider 提供者名稱
   * @return MessageDigest 指定摘要算法的MessageDigest對象
   * @throws NoSuchAlgorithmException 當指定的請求算法名稱不存在時拋出異常
   */
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm) throws NoSuchAlgorithmException; 
  
  /**
   * 返回實現指定摘要算法的MessageDigest對象
   *
   * @param algorithm 請求算法的名稱
   * @return MessageDigest 指定摘要算法的MessageDigest對象
   * @throws NoSuchAlgorithmException 當指定的請求算法名稱不存在時拋出異常
   */
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, String provider) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException;

• Provider可以通過java.security.Security的getProviders() 方法獲得已註冊的提供者列表

• SUN提供的常用的算法:

  • MD2
  • MD5
  • SHA-1
  • SHA-256
  • SHA-384

  • SHA-512

    字符串的MD5加密算法

• 使用Java自帶的MessageDigest實現對文本的MD5加密算法:

  /**
   * 將字符串轉換為MD5
   */
   public class ParseMD5 {
     public static String parseStrToMd5L32(String str) {
         // 將字符串轉換為32位小寫MD5 
         String reStr = null;
         try {
             MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
             byte[] bytes = md5.digest(str.getBytes());
             StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
             for (byte b : bytes) {
                 int bt = b&0xff;
                 if (bt < 16) {
                     stringBuffer.append(0);
                 }
                 stringBuffer.append(Integer.toHexString(bt));
             }
             reStr = stringBuffer.toString();
         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return reStr;
     }
  
    // 將字符串轉換為32位大寫的MD5
    public static String parseStrToMd5U32(String str) {
        String reStr = parseStrToMd5L32(str);
        if (reStr != null) {
            reStr = reStr.toUpperCase();
        }
        return resStr;
    }
  
    // 將字符串轉換為16位小寫的MD5
    public static String parseStrToMd5L16(String str) {
        String reStr = paseStrToMd5L32(str);
        if (reStr != null) {
            reStr = reStr.subString(8, 24);
        }
        return reStr;
    }
  
    // 將字符串轉換為16位大寫的MD5
    public static String parseStrToMd5U16(String str) {
        String reStr = parseStrToMd5L32(str);
        if (reStr != null) {
            reStr = reStr.toUpperCase().subString(8, 24);
        }
        return reStr;
    }
   }

  文本的MD5加密工具類

• Java中提供了自帶的MessageDigest實現對文本的加密算法. 對文本進行加密的MD5加密工具類如下:

  public class MD5Util {
    // 將文本轉換為32位小寫的MD5
    public static String textToMd5L32(String plainText) {
        String result = null;
        // 判斷需要轉換的文本是否為空
        if (StringUtils.isBlank(plainText)) {
            return null;
        }
        try {
            // 進行實例化和初始化
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 得到一個操作系統默認的字節編碼格式的字節數組
            byte[] byteInput = plainText.getBytes();
            // 對得到的字節數組進行處理
            md5.update(byteInput);
            // 進行Hash計算並得到返回結果
            byte[] btResult = md5.digest();
            // 得到進行Hash計算後數據的長度
            StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
            for (byte b : btResult) {
                int bt = b&0xff;
                if (bt < 16) {
                    stringBuffer.append(0);
                }
                stringBuffer.append(Integer.toHexString(bt));
            }
            reStr = stringBuffer.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return reStr;
    }
  
    // 將文本轉換為32位大寫的MD5
    public static String textToMd5U32(String plainText) {
        if (StringUtils.isBlank(plainText)) {
            return null;
        }
        String result = textToMd5L32(plainText);
        result = result.toUpperCase();
        return result;
    }    
  }