信息安全：数据加密实战！对项目中数据使用MD5算法进行加密

MD5加密算法的实现原理

• Java中MD5加密算法的实现:

  public class MD5 {
    // 全局数组
    private final static String[] strDigit = {"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f"};
  
    public class MD5 {
    }
  
    // 返回形式为数字和字符串
    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];
    }    
  
    // 返回形式只为数字
    private static String byteToNum(byte bByte) {
        int iRet = bByte;
        if (iRet < 0) {
            iRet += 256;
        }
        return String.valueOf(iRet);
    }
  
    // 将字节数组转换成为16进制的字符串
    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();
    }
  
    // 获取MD5值
    public static String GetMD5Code(String strObj) {
        String resultString = null;
        try {
            resultString = new String();
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // md5.digest() - 返回值为存放Hash值结果的byte数组
            resultString = byteToString(md5.digest(strObj.getBytes()));
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return resultString;
    }
  } 

  MessageDigest类

• MessageDigest类:

  • 为应用程序提供信息摘要算法的功能.比如MD5算法和SHA算法
  • 信息摘要是安全的单向Hash函数 : 接收任意大小的数据,并输出固定长度的Hash值

update

• MessageDigest对象在开始时会被初始化

• 对象通过调用update() 方法处理数据

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

  reset

• 任何时候都可以调用reset() 方法重置摘要

  digest

• 一旦所需要更新的数据都已经被更新后,应该调用digest() 方法完成Hash计算

• 对于给定数量的更新数据 ,digest() 方法只能被调用一次.在调用digest() 方法之后,MessageDigest对象被重新设置成初始状态

  /**
   * 通过执行诸如填充之类的最终操作完成Hash计算. 
   * 在调用此方法之后,摘要被重置
   *
   * @return byte[] Hash计算后的byte数组
   */
  public byte[] digest();

  isEqual

  /**
   * 比较两个摘要的相等性.做简单的字节比较
   *
   * @param digestA 比较的摘要字节数组A
   * @param digestB 比较的摘要字节数组B
   * @return boolean 是否相等
   */
  public static boolean isEqual(byte[] digestA, byte[] digestB);

  getInstance

• 返回实现指定摘要算法的MessageDigest对象

  /**
   * 返回实现指定摘要算法的MessageDigest对象
   *
   * @param algorithm 请求的算法的名称
   * @param provider 提供者名称
   * @return MessageDigest 指定摘要算法的MessageDigest对象
   * @throws NoSuchAlgorithmException 当指定的请求算法名称不存在时抛出异常
   */
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm) throws NoSuchAlgorithmException; 
  
  /**
   * 返回实现指定摘要算法的MessageDigest对象
   *
   * @param algorithm 请求算法的名称
   * @return MessageDigest 指定摘要算法的MessageDigest对象
   * @throws NoSuchAlgorithmException 当指定的请求算法名称不存在时抛出异常
   */
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, String provider) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchProviderException;

• Provider可以通过java.security.Security的getProviders() 方法获得已注册的提供者列表

• 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自带的MessageDigest实现对文本的MD5加密算法:

  /**
   * 将字符串转换为MD5
   */
   public class ParseMD5 {
     public static String parseStrToMd5L32(String str) {
         // 将字符串转换为32位小写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;
     }
  
    // 将字符串转换为32位大写的MD5
    public static String parseStrToMd5U32(String str) {
        String reStr = parseStrToMd5L32(str);
        if (reStr != null) {
            reStr = reStr.toUpperCase();
        }
        return resStr;
    }
  
    // 将字符串转换为16位小写的MD5
    public static String parseStrToMd5L16(String str) {
        String reStr = paseStrToMd5L32(str);
        if (reStr != null) {
            reStr = reStr.subString(8, 24);
        }
        return reStr;
    }
  
    // 将字符串转换为16位大写的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加密工具类

• Java中提供了自带的MessageDigest实现对文本的加密算法. 对文本进行加密的MD5加密工具类如下:

  public class MD5Util {
    // 将文本转换为32位小写的MD5
    public static String textToMd5L32(String plainText) {
        String result = null;
        // 判断需要转换的文本是否为空
        if (StringUtils.isBlank(plainText)) {
            return null;
        }
        try {
            // 进行实例化和初始化
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 得到一个操作系统默认的字节编码格式的字节数组
            byte[] byteInput = plainText.getBytes();
            // 对得到的字节数组进行处理
            md5.update(byteInput);
            // 进行Hash计算并得到返回结果
            byte[] btResult = md5.digest();
            // 得到进行Hash计算后数据的长度
            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;
    }
  
    // 将文本转换为32位大写的MD5
    public static String textToMd5U32(String plainText) {
        if (StringUtils.isBlank(plainText)) {
            return null;
        }
        String result = textToMd5L32(plainText);
        result = result.toUpperCase();
        return result;
    }    
  }