MD5加密详解

【1】MD5是什么

Message Digest Algorithm MD5（中文名为消息摘要算法第五版）为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。

该算法的文件号为RFC 1321（R.Rivest,MIT Laboratory for Computer Science and RSA Data Security Inc. April 1992）。

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。

MD5的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。除了MD5以外，其中比较有名的还有sha-1、RIPEMD以及Haval等。

对MD5算法简要的叙述可以为：MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

128位散列值转换为16进制字符串为32位。即，加密后的结果为32位16进制的字符串。

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【2】MD5的特点

① 长度固定

不管多长的字符串,加密后长度都是一样长，方便平时信息的统计和管理。

② 容易计算

从原数据计算出MD5值很容易。

③ 抗修改性

对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。

④ 强抗碰撞

已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的(并非不可以)。

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【3】MD5加密过程

第一种，加密字符串

① 获取信息摘要对象:md5

通过信息摘要单例的构造函数获取:

MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");

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② 获取摘要字节数组

两种方式：

byte[] bytes = str.getBytes();byte[] digest = md5.digest(bytes);或byte[] bytes = str.getBytes();md5.update(bytes);byte[] digest = md5.digest();

③ 把摘要数组中的每一个字节转换成16进制,并拼在一起就得到了MD5值.

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第二种，加密文件

方法传入的是文件对象 : file

① 因为是文件不是方法,所以不是像刚才那样通过摘要获取字符串。

② 使用到另一个方法即可:就是信息摘要对象更新:md5.update(byte[] input)方法,用法是通过读取流,不断的更新从流中读到的”信息数组”。

③ 然后通过”信息摘要对象”获取摘要,不用参数:md5.digest(),此时返回的数组就已经是包含内容的摘要数组了。

④ 把摘要数组中的每一个字节转换成16进制,并拼在一起就得到了MD5值。

同样来源除了文件还可以是url，过程同上。

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【4】MD5工具类

package com.web.encrypt;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;import java.math.BigInteger;import java.net.HttpURLConnection;import java.net.URL;import java.nio.MappedByteBuffer;import java.nio.channels.FileChannel;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class MD5Util {    private static char hexDigits[] = { // 用来将字节转换成 16 进制表示的字符            '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd','e', 'f' };    protected static MessageDigest messagedigest = null;    static {        try {            messagedigest = MessageDigest.getInstance("MD5");        } catch (NoSuchAlgorithmException nsaex) {            System.err.println(MD5Util.class.getName()                    + "初始化失败，MessageDigest不支持MD5Util。");            nsaex.printStackTrace();        }    }    // 加密字符串    public static String getMD5(String str){        byte[] bs = str.getBytes();        return getMD5FromByte(bs);    }    private static String getMD5FromByte(byte[] source) {        String s = null;        try {            java.security.MessageDigest md = java.security.MessageDigest.getInstance("MD5");            md.update(source);            byte tmp[] = md.digest();             // MD5 的计算结果是一个 128 位的长整数，用字节表示就是 16 个字节            char str[] = new char[16 * 2];             // 每个字节用 16 进制表示的话，使用两个字符，所以表示成 16 进制需要 32 个字符            int k = 0; // 表示转换结果中对应的字符位置            for (int i = 0; i < 16; i++) {                 // 从第一个字节开始，对 MD5 的每一个字节                // 转换成 16 进制字符的转换                byte byte0 = tmp[i]; // 取第 i 个字节                str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];                 // 取字节中高 4 位的数字转换,>>>为逻辑右移，将符号位一起右移                str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];                 // 取字节中低 4 位的数字转换            }            s = new String(str);             // 换后的结果转换为字符串        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        return s;    }    // 加密文件对象    public static String getFileMD5String(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;      }      //参数为文件路径    public static String getFileMD5String(String  filePath) throws FileNotFoundException {              String value = null;              File file=new File(filePath);            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;          }      //参数为url    public static String getFileMD5StringByURL(String urlString) throws IOException {               URL url = new URL(urlString);        HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();        BufferedInputStream fis = null;        fis = new BufferedInputStream(connection.getInputStream());        byte[] buffer = new byte[1024];        int numRead = 0;        while ((numRead = fis.read(buffer)) > 0) {            messagedigest.update(buffer, 0, numRead);        }        fis.close();        return bufferToHex(messagedigest.digest());    }    //参数为字节数组    public static String getMD5String(byte[] bytes) {        messagedigest.update(bytes);        return bufferToHex(messagedigest.digest());    }    // 将字节数组转换为16进制的字符串    private static String bufferToHex(byte bytes[]) {        int m = 0;        int n = bytes.length;        StringBuffer stringbuffer = new StringBuffer(2 * n);        int k = m + n;        for (int l = m; l < k; l++) {            appendHexPair(bytes[l], stringbuffer);        }        return stringbuffer.toString();    }    private static void appendHexPair(byte bt, StringBuffer stringbuffer) {        char c0 = hexDigits[(bt & 0xf0) >> 4];        // 取字节中高 4 位的数字转换, >>> 为逻辑右移，将符号位一起右移        char c1 = hexDigits[bt & 0xf];        // 取字节中低 4 位的数字转换         stringbuffer.append(c0);        stringbuffer.append(c1);    }}