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MD5的學習與練習

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MD5加密的Java實現

在各種應用系統中,如果需要設置賬戶,那麽就會涉及到存儲用戶賬戶信息的問題,為了保證所存儲賬戶信息的安全,通常會采用MD5加密的方式來,進行存儲。首先,簡單得介紹一下,什麽是MD5加密。
MD5的全稱是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開發出來,經MD2、MD3和MD4發展而來。是讓大容量信息在用數字簽名軟件簽署私人密匙前被"壓縮"成一種保密的格式(就是把一個任意長度的字節串變換成一定長的大整數)。不管是MD2、MD4還是MD5,它們都需要獲得一個隨機長度的信息並產生一個128位的信息摘要。雖然這些算法的結構或多或少有些相似,但MD2的設計與MD4和MD5完全不同,那是因為MD2是為8位機器做過設計優化的,而MD4和MD5卻是面向32位的電腦。這三個算法的描述和C語言源代碼在Internet RFCs 1321中有詳細的描述,這是一份最權威的文檔,由Ronald L.Rivest在1992年8月向IETF提交。


(一)消息摘要簡介
一個消息摘要就是一個數據塊的數字指紋。即對一個任意長度的一個數據塊進行計算,產生一個唯一指印(對於SHA1是產生一個20字節的二進制數組)。消息摘要是一種與消息認證碼結合使用以確保消息完整性的技術。主要使用單向散列函數算法,可用於檢驗消息的完整性,和通過散列密碼直接以文本形式保存等,目前廣泛使用的算法由MD4、MD5、SHA-1.

消息摘要有兩個基本屬性:
1.兩個不同的報文難以生成相同的摘要
2.難以對指定的摘要生成一個報文,而可以由改報文反推算出該指定的摘要
代表:美國國家標準技術研究所的SHA1和麻省理工學院Ronald Rivest提出的MD5

(二)對字符串進行加密

package test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import sun.misc.BASE64Encoder;


/**
 * 對字符串進行加密
 * @param str  待加密的字符串
 * @return  加密後的字符串
 * @throws NoSuchAlgorithmException  沒有這種產生消息摘要的算法
 * 
@throws UnsupportedEncodingException */ public class Demo01 { public static String EncoderByMd5(String str) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{ //確定算法 MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); BASE64Encoder base64en = new BASE64Encoder(); //加密後的字符串 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)驗證密碼是否正確

package test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 判斷用戶密碼是否正確
 * @param newpasswd  用戶輸入的密碼
 * @param oldpasswd  數據庫中存儲的密碼--用戶密碼的摘要
 * @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")));
    }
}


因為MD5是基於消息摘要原理的,消息摘要的基本特征就是很難根據摘要推算出消息報文,因此要驗證密碼是否正確,就必須對輸入密碼(消息報文)重新計算其摘要,和數據庫中存儲的摘要進行對比(即數據庫中存儲的其實為用戶密碼的摘要),若兩個摘要相同,則說明密碼正確,不同,則說明密碼錯誤。

練習:

技術分享
package test;

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;


/**
 * Java實現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發展而來的一種單向函數算法(也就是HASH算法),它是國際著名的公鑰加密算法標準RSA的第一設計者
 * R.Rivest於上個世紀90年代初開發而來的。MD5的最大作用在於,將不同格式的大容量文件信息在用數字簽名
 * 軟件來簽署私人秘鑰前"壓縮"成一種保密格式,關鍵之處在於--這種"壓縮"是不可逆的。Java JDK已經自帶
 * 了MD5的實現,只要簡單調用下就可以。
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class CreateMD5 {

    //靜態方法,便於工具類
    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) {
        //測試
        System.out.println(CreateMD5.getMd5("hello"));
    }
}
Java實現MD5加密算法 技術分享
package test;

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 使用java獲取md5值的兩種方法
 * 1.Message Digest Algorithm MD5 (中文名為消息摘要算法第五版)
 * 為計算機安全領域廣泛使用的一種散列函數,是一種比較常用的哈希算法。
 * 2.導入包: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();
    }

    /**
     * 將一個字節轉化成十六進制形式的字符串
     * 
     * @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];
    }

}
使用java獲取md5值的兩種方法 技術分享
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 編碼後的碼值
     * 
     * @param sInput
     * 明碼
     * @return md5加密後的密碼
     */
    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));
    }
}
MD5加密 技術分享
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計算過G文件md5 值計算
 * 
 * @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("|當前文件名稱:"+f.getName());
        System.out.println("|當前文件大小:"+f.length()/1024/1024+"MB");
        System.out.println("|當前文件路徑[絕對]:"+f.getAbsolutePath());
        System.out.println("|當前文件路徑[---]:"+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自帶的計算MD5方法
        return DigestUtils.md5Hex(md5.digest());
        // 自己寫的轉計算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();
    }
    
    /**
     * 獲取MessageDigest支持幾種加密算法
     */
    @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 {
        // 調用方法
        // String[] names = getCryptolmpls("MessageDigest");
        // for(String name : names){
        //   System.out.println(name);
    //        }
        long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("開始計算文件MD5值,請稍後...");
        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("一共耗時:"+(end-start)+"毫秒");
    }
}
java計算過G文件md5 值計算 技術分享
package test;

import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import exception.SpeedException;

/**
 * Java三行代碼搞定MD5加密
 * 
 * 對字符串md5加密
 * 
 * @param str
 * @return
 *
 */
public class MD5Demo {
    public static String getMD5(String str) throws SpeedException{
        try {
            // 生成一個MD5加密計算摘要
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 計算md5函數
            md.update(str.getBytes());
            // digest()最後確定返回md5 hash值,返回值為字符串。因為md5 hash值是16位的hex值,實際上就是8位的字符
            // BigInteger函數則將8位的字符串轉換成16位hex值,用字符串來表示,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加密出現錯誤");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws SpeedException {
        System.out.println(getMD5("123"));;
    }
}
Java三行代碼搞定MD5加密 技術分享
package test;

import java.security.MessageDigest;

/**
 * 利用Java自帶的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();
            //獲得MD5摘要算法的 MessageDigest 對象
            MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");
            //使用指定的字節更新摘要
            mdInst.update(btInput);
            //獲得密文
            byte[] md = mdInst.digest();
            //把密文轉換成十六進制的字符串形式
            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");
    }
}
利用Java自帶的MD5加密 技術分享
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讀取文件MD5的兩種方案
 * 1.MessageDigest實現
 * 2.org.apache.commons.codec.digest實現
 * 
 * @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"));
    }
}
Java讀取文件MD5的兩種方案 技術分享
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"));
    }
}
ToMain 技術分享
package exception;

public class SpeedException extends Exception {
    public SpeedException(String msg)  
    {  
        super(msg);  
    }  
}
SpeedException

MD5的學習與練習