Java加密解密之消息摘要算法(MD5SHAMAC)

1、Java 加密解密之消息摘要算法(MD5 SHA MAC )本文转自网络消息摘要消息摘要(Message Digest )又称为数字摘要(Digital Digest)。它是一个唯 一对应一个消息或文本的固定长度的值，它由一个单向Hash加密函数对消息进 行作用而产生。如果消息在途中改变了，则接收者通过对收到消息的新产生的摘 要与原摘要比较，就可知道消息是否被改变了。因此消息摘要保证了消息的完整 性。消息摘要采用单向Hash函数将需加密 的明文"摘要"成一串128bit的密 文，这一串密文亦称为数字指纹(Fi nger Print)，它有固定的长度，且不同的明 文摘要成密文

2、，其结果总是不同的，而同样的明文其摘要必定一致。这样这串摘要便可成为验证明文是否是"真身"的"指纹"了。HASH函数的抗冲突性使得如果一段明文稍有变化，哪怕只更改该段落的一个 字母，通过哈希算法作用后都将产生不同的值。而HASH算法的单向性使得要找到到哈希值相同的两个不 同的输入消息，在计算上是不可能的。所以数据的 哈希值，即消息摘要，可以检验数据的完整性。哈希函数的这种对不同的输入能 够生成不同的值的特性使得无法找到两个具有相同哈希值的输入。因此，如果两个文档经哈希转换后成为相同的值，就可以肯定它们是同一文档。所以，当希望有效地比较两个数据块时，就可以

3、比较它们的哈希值。例如，可以通过比较邮 件发送前和发送后的哈希值来验证该邮件在传递时是否修改。消息摘要算法消息摘要算法的主要特征是加密过程不需要密钥，并且经过加密的数据无法被解 密，只有输入相同的明文数据经过相同的消息摘要算法才能得到相同的密文。消息摘要算法不存在 密钥的管理与分发问题，适合于分布式网络相同上使用。由 于其加密计算的工作量相当可观，所以以前的这种算法通常只用于数据量有限的 情况下的加密，例如计算机的口令就是 用不可逆加密算法加密的。近年来，随 着计算机相同性能的飞速改善，加密速度不再成为限制这种加密技术发展的桎梏， 因而消息摘要算法应用的领域不断增加。消息摘要算法的特点： 无论

4、输入的消息有多长，计算出来的消息摘要的长度总是固定的。 消息摘要看起来是随机的”这些比特看上去是胡乱的杂凑在一起的。 一般地，只要输入的消息不同，对其进行摘要以后产生的摘要消息也必不相同； 但相同的输入必会产生相同的输出。 消息摘要函数是无陷门的单向函数， 即只能进行正向的信息摘要，而无法从摘 要中恢复出任何的消息，甚至根本就找不到任何与原信息相关的信息。 好的摘要算法，无法找到两条消息，是它们的摘要相同。现有的消息摘要算法消息摘要算法包含MD、SHA和MAC三大系列，常用于验证数据的完整性， 是 数据签名算法的核心算法。MAC与MD和SHA不同，MAC是含有密钥的散列函数算法，我们也常把MA

5、C 称为HMAC。JDK对消息摘要算法的支持JDK6支持MD2/MD5/SHA/SHA256/SHA384/SHA512/HmacMD5/HmacSHA1/HmacSHA256/HmacSHA384/HmacSHA512使用到十六进制工具类Hex.java见：java byte数组与十六进制字符串互转MD和SHA系列的java实现：DigestUtils.javaJava代码1. import java.security.MessageDigest;2. import java.security.NoSuchAlgorithmException;3.3. /*4. * reference ap

6、ache commons <a5. * href="/codec/">/codec/</a>6. *7. * support MD2/MD5/SHA/SHA256/SHA384/SHA5128. * author Aub9. *10. */11. public class DigestUtils 13.14./* return SHA-256消息摘要实例14./* 根据给定摘要算法创建一个消息摘要实例* param algorithm* 摘要算法名* re

7、turn消息摘要实例* see MessageDigest#getlnstance(String)* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/static MessageDigest getDigest(String algorithm) try return MessageDigest.getlnstance(algorithm);catch (NoSuchAlgorithmException e) throw new RuntimeException(e.getMessage();发生时/

8、*获取MD5消息摘要实例* return MD5消息摘要实例* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/private static MessageDigest getMd5Digest() return getDigest( "MD5");/*获取SHA-1消息摘要实例* return SHA-1消息摘要实例* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/private st

9、atic MessageDigest getShaDigest() return getDigest( "SHA");/*获取SHA-256消息摘要实例发生时发生时7.* return SHA-256消息摘要实例6.

10、8.99.100.* throws RuntimeException发生时* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/private static MessageDigest getSha256Digest() return getDigest( "SHA-256");/*获取SHA-384消息摘要实例101.* param data101.* param data* return SHA-384

11、消息摘要实例101.* param data* throws RuntimeException发生时* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/private static MessageDigest getSha384Digest() return getDigest( "SHA-384");/*获取SHA-512消息摘要实例* return SHA-512消息摘要实例* throws RuntimeException发生时* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/p

12、rivate static MessageDigest getSha512Digest() return getDigest( "SHA-512");/*使用MD5消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* return消息摘要(长度为16的字节数组)*/public static byte encodeMD5( byte data) return getMd5Digest().digest(data);使用MD5消息摘要算法计算消息摘要*101.* param data* param data00

13、44.145.* 做消息摘要的数据* return消息摘要(长度为32的十六进制字符串)*/public static String encodeMD5Hex( byte data) return Hex.encodeHexStr(encodeMD5(data);/* 使用SHA-1消息摘要算法计算消息摘要* p

14、aram data* return SHA-1*/public static/*做消息摘要的数据消息摘要（长度为20的字节数组）byte encodeSHA（ byte data） return getShaDigest().digest(data);* 使用SHA-1消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* return SHA-1*/public static/*消息摘要（长度为40的十六进制字符串）String encodeSHAHex(byte data) return Hex.encodeHexStr(getShaDigest().digest(data

15、);使用SHA-256消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* return SHA-256消息摘要(长度为 32的字节数组)*/public static byte encodeSHA256( byte data) return getSha256Digest().digest(data);/* 使用SHA-256消息摘要算法计算消息摘要* param data146.*做消息摘要的数据68.1

16、87.188.189.* return SHA-256消息摘要(长度为 64的十六进制字符串)*/public static String encodeSHA256Hex( byte data) return Hex.encodeHexStr(encodeSHA256(data);/* 使用SHA-384消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* return SHA-384消息摘要(长度为 43的字节数组)*/public

17、 static byte encodeSHA384( byte data) return getSha384Digest().digest(data);/* 使用SHA-384消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* return SHA-384消息摘要(长度为 86的十六进制字符串)*/public static String encodeSHA384Hex( byte data) return Hex.encodeHexStr(encodeSHA384(data);* 使用SHA-512消息摘要算法计算消息摘要* param data* 做消息摘要的数据* r

18、eturn SHA-512消息摘要(长度为 64的字节数组)*/public static byte encodeSHA512( byte data) return getSha512Digest().digest(data);/* 使用SHA-512消息摘要算法计算消息摘要* param data190. *做消息摘要的数据191. * return SHA-512消息摘要(长度为 128的十六进制字符串)192. */193. public static String encodeSHA512Hex( byte data) 194. return Hex.encodeHexStr(enco

19、deSHA512(data);195. 196.197.参考 mon s.codec.digest.DigestUtils下载地址：/codec/download codec.cgiMAC系列的java实现Hmac.javaJava代码1. import java.securit yn validKeyException;2. import java.security.Key;3. import java.security.NoSuchAlgorithmException;4.4. import javax.crypto.KeyGenerator

20、;5. import javax.crypto.Mac;6. import javax.crypto.SecretKey;7. import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;9.8. /*9. * Hmac<br/>10. * algorithm HmacMD5/HmacSHA/HmacSHA256/HmacSHA384/HmacSHA51211. * author Aub12. */13. public class Hmac 16.14. /*15. *根据给定密钥生成算法创建密钥16. *17. *paramalgorithm18. *密钥算法1

21、9. *return密钥20. *throwsRuntimeException发生时21. *当link java.security.NoSuchAlgorithmException22. */private static byte getHmacKey(String algorithm)27./ 初始化 KeyGeneratorKeyGenerator keyGenerator =null ;try keyGenerator = KeyGenerator.getlnstance(algorithm);catch (NoSuchAlgorithmException e) throw new R

22、untimeException(e.getMessage();/产生密钥SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();/获得密钥return secretKey.getEncoded();/*获取HmaMD5的密钥* return HmaMD5 的密钥* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/public static byte getHmaMD5key() return getHmacKey( "HmacMD5");/

23、*获取HmaSHA的密钥* return HmaSHA 的密钥* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/public static byte getHmaSHAkey() return getHmacKey( "HmacSHA1");发生时发生时/*获取HmaSHA256的密钥* return HmaSHA256的密钥* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/publi

24、c static byte getHmaSHA256key()return getHmacKey( "HmacSHA256");发生时0./*获取HmaSHA384的密钥* return HmaSHA384的密钥* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgo

25、rithmException*/public static byte getHmaSHA384key()return getHmacKey( "HmacSHA384");/* 获取HmaSHA512的密钥* return HmaSHA384的密钥* throws RuntimeException* 当link java.security.NoSuchAlgorithmException*/public static byte getHmaSHA512key()return getHmacKey( "HmacSHA512");/*转换密钥* param k

26、ey二进制密钥* param algorithm密钥算法* return密钥*/private static Key toKey( byte key,String algorithm)/生成密钥return new SecretKeySpec(key, algorithm);/*使用HmacMD5消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key 密钥* return消息摘要（长度为16的字节数组）*/114.public static byte encodeHmacMD5( byte data, Key key)发生时发生时4.75.7

27、000012.113.115.Mac mac =null52.153.154.

28、58.try mac = Mac.getlnstance("HmacMD5");mac.init(key);catch (NoSuchAlgorithmException e) e.printStackTrace();return new byte 0; catch (InvalidKeyException e) e.printStackTrace();return new byte 0;return mac.doFinal(data);/*使用HmacMD5消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key 密

29、钥* return消息摘要(长度为16的字节数组)*/public static byte encodeHmacMD5( byte data, byte key)Key k = toKey(key,"HmacMD5");return encodeHmacMD5(data, k);/* 使用HmacSHA消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key 密钥* return消息摘要(长度为16的字节数组)*/public static byte encodeHmacSHA( byte data, Key key)Mac mac =null

30、 ;try mac = Mac.getlnstance("HmacSHA1");mac.init(key);catch (NoSuchAlgorithmException e) e.printStackTrace();return new byte 0; catch (InvalidKeyException e) e.printStackTrace();return new byte 0;159.160.return mac.doFinal(data);161.162.163./*164.*使用HmacSHA消息摘要算法计算消息摘要165.*166.* param data

31、做消息摘要的数据167.* param key密钥168.* return消息摘要（长度为16的字节数组）169.*/170.public staticbyte encodeHmacSHA( byte data,byte key)171.Key k = toKey(key,"HmacSHA1");172.return encodeHmacSHA(data, k);173.174.175./*176.*使用HmacSHA256消息摘要算法计算消息摘要177.*178.* param data做消息摘要的数据179.* param key密钥180.* return消息摘要（长

32、度为16的字节数组）181.*/182.public staticbyte encodeHmacSHA256( byte data, Key key)183.Mac mac =null ;184.try 185.mac = Mac.getlnstance("HmacSHA256");186.mac.init(key);187.catch (NoSuchAlgorithmException e) 188.e.printStackTrace();189.return new byte 0;190.catch (InvalidKeyException e) 191.e.print

33、StackTrace();192.return new byte 0;193.194.return mac.doFinal(data);195.196.197./*198.*使用HmacSHA256消息摘要算法计算消息摘要199.*200.* param data做消息摘要的数据201.* param key密钥202.* return消息摘要（长度为16的字节数组）246./*/0027.228.229.

34、45.246./*public static byte encodeHmacSHA256( byte data, byte key)Key k = toKey(key,"HmacSHA256");return encodeHmacSHA256(data, k);/*使用HmacSHA384消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key* return密钥消息摘要（长度为16的字节数组）*/public static

35、Mac mac =byte encodeHmacSHA384( byte data, Key key) null ;246./*try mac = Mac.getlnstance("HmacSHA384");246./*246./*mac.init(key);catch (NoSuchAlgorithmException e) e.printStackTrace();return new byte 0; catch (InvalidKeyException e) e.printStackTrace();return new byte 0;return mac.doFinal

36、(data);/*使用HmacSHA384消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key密钥* return消息摘要（长度为16的字节数组）246./*246./*/public static byte encodeHmacSHA384( byte data, byte key)Key k = toKey(key,"HmacSHA384");246./*246./*return encodeHmacSHA384(data, k);246./*247.* 使用HmacSHA512消息摘要算法计算消息摘要51.2

37、55.256.257.258.259.260.261.262.263.264.265.266.267.268.269.270.271.272.273.274.275.276.277.278.279.280.281.282.283.284.285.286.287.288.289.290.* param data做消息摘要的数据* param key 密钥* return消息摘要(长度为16的字节数组)*/public static byte encodeHmacSHA512( byte data, Key key)Mac mac =null ;try mac = Mac.

38、getlnstance("HmacSHA512");mac.init(key);catch (NoSuchAlgorithmException e) e.printStackTrace();return new byte 0; catch (InvalidKeyException e) e.printStackTrace();return new byte 0;return mac.doFinal(data);/* 使用HmacSHA512消息摘要算法计算消息摘要* param data做消息摘要的数据* param key 密钥* return消息摘要(长度为16的字节数组)*/public static byte encodeHmacSHA512( byte data, byte key)Key k = toKey(key,"HmacSHA512");return encodeHmacSHA512(data, k);private static String showByt