上一篇文章中介紹了基本的單向加密演算法 — — MD5，也大致的說了說它實現的原理。這篇文章繼續之前提到的單向加密，主要講的是 SHA，同 MD5 一樣，SHA 同樣也是一個系列，它包括 SHA-1，SHA-224，SHA-256，SHA-384，和 SHA-512 等幾種演算法。其中，SHA-1，SHA-224 和 SHA-256 適用於長度不超過 2^64 二進位制位的訊息。SHA-384 和 SHA-512 適用於長度不超過 2^128 二進位制位的訊息。

SHA演算法的基本概念

SHA，全稱為“Secure Hash Algorithm”，中文名“安全雜湊演算法”，主要適用於數字簽名標準（Digital Signature Standard DSS）裡面定義的數字簽名演算法（Digital Signature Algorithm DSA）。對於長度小於 2^64 位的訊息，SHA1 會產生一個 160 位的訊息摘要。       該演算法的思想是接收一段明文，然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的理解為取一串輸入碼（稱為預對映或資訊），並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即雜湊值的過程。 SHA-1 有兩個特點：

• 不可以從訊息摘要中復原資訊
• 兩個不同的訊息，不會產生同樣的訊息摘要

SHA演算法的種類

     

SHA-1 與 MD5 的比較

因為二者均由 MD4 匯出，SHA-1 和 MD5 彼此很相似。相應的，他們的強度和其他特性也是相似，但還有以下幾點不同：

• 對強行攻擊的安全性

最顯著和最重要的區別是 SHA-1 摘要比 MD5 摘要長 32 位。使用強行技術，產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對 MD5 是 2^128 數量級的操作，而對 SHA-1 則是 2^160 數量級的操作。這樣，SHA-1 對強行攻擊有更大的強度。

• 對密碼分析的安全性

由於 MD5 的設計，易受密碼分析的攻擊，SHA-1 顯得不易受這樣的攻擊。

• 速度

在相同的硬體上，SHA-1 的執行速度比 MD5 慢。

SHA系列演算法程式設計使用

SHA系列演算法使用程式碼

import java.security.MessageDigest;

public class SHAUtils {
	/**
	 * SHA演算法
	 * 
	 * @param data
	 * @return
	 */
	public static String encryptSHA(byte[] data) {
		try {
			// 判斷資料的合法性
			if (data == null) {
				throw new RuntimeException("資料不能為NULL");
			}
			// 獲取SHA演算法的型別
			MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
			// 加入資料
			sha.update(data);
			// 獲取訊息摘要
			byte[] resultBytes = sha.digest();
			// 將位元組陣列轉換為16進位制
			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
			// 返回
			return resultString;
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}

	}

	/**
	 * SHA演算法
	 * 
	 * @param data
	 * @return
	 */
	public static String encryptSHA(String data) {
		try {
			// 判斷資料的合法性
			if (data == null) {
				throw new RuntimeException("資料不能為NULL");
			}
			// 獲取SHA演算法的型別
			MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
			// 加入資料
			sha.update(data.getBytes());
			// 獲取訊息摘要
			byte[] resultBytes = sha.digest();
			// 將位元組陣列轉換為16進位制
			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
			// 返回
			return resultString;
		} catch (Exception e) {
			throw new RuntimeException(e);
		}
	}

	/**
	 * 將位元組陣列轉化為16進位制
	 * 
	 * @param resultBytes
	 * @return
	 */
	private static String fromBytesToHex(byte[] resultBytes) {
		StringBuilder builder = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i < resultBytes.length; i++) {
			if (Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]).length() == 1) {
				builder.append("0").append(
						Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
			} else {
				builder.append(Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
			}
		}
		return builder.toString();
	}
}
 

測試程式碼

public class Test {
	// 待加密的明文
	public static final String DATA = "test";

	public static void main(String[] args) throws Exception {

		/* Test SHA */
		String shaResult = SHAUtils.encryptSHA(DATA.getBytes());
		System.out.println(DATA + ">>>SHA>>>" + shaResult);

	}

}