Java加密算法

来源：互联网发布：少儿网络英语教学编辑：程序博客网时间：2024/04/30 04:51

散列/哈希

BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法
MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法)
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法)
HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码)

BASE64

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如，在Java Persistence系统Hibernate中，就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符（一般为128-bit的UUID）编码为一个字符串，用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用Base64编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。

/*BASE64的加密解密是双向的，可以求反解.BASE64Encoder和BASE64Decoder是非官方JDK实现类。虽然可以在JDK里能找到并使用，但是在API里查不到。JRE 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的，他们属于 java, javax 类库的基础，其中的实现大多数与底层平台有关，一般来说是不推荐使用的。 BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法 主要就是BASE64Encoder、BASE64Decoder两个类，我们只需要知道使用对应的方法即可。另，BASE加密后产生的字节位数是8的倍数，如果不够位数以=符号填充。 BASE64 按照RFC2045的定义，Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。（The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.） 常见于邮件、http加密，截取http信息，你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE64加密的。*/package algorithm;import sun.misc.BASE64Decoder;import sun.misc.BASE64Encoder;public class BASE64Demo {    /**     * BASE64解密     */    public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {        return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);    }    /**     * BASE64加密     */    public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {        return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);    }    public static void main(String[] args) {        String  str="12345678";        try {            String  result1= BASE64Demo.encryptBASE64(str.getBytes("UTF-8"));            System.out.println("result1=====加密数据=========="+result1);            byte  result2[]= BASE64Demo.decryptBASE64(result1);            String  str2=new String(result2);            System.out.println("str2========解密数据========"+str2);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

MD5

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。广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值。好比现在的ISO校验，都是MD5校验。怎么用？当然是把ISO经过MD5后产生MD5的值。一般下载linux-ISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD5的串。就是用来验证文件是否一致的。

/*MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法) 通常我们不直接使用上述MD5加密。通常将MD5产生的字节数组交给BASE64再加密一把，得到相应的字符串Digest:汇编*/package algorithm;import java.math.BigInteger;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class MD5Demo {    public final static String getMD5Lower(String str) {        // 生成一个MD5加密计算摘要        MessageDigest md5 = null;        try {            md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            e.printStackTrace();        }        if (md5 != null) {            // 计算md5函数            md5.update(str.getBytes());            // digest()最后确定返回md5 hash值，返回值为8为字符串。因为md5 hash值是16位的hex值，实际上就是8位的字符            // BigInteger函数则将8位的字符串转换成16位hex值，用字符串来表示；得到字符串形式的hash值            return new BigInteger(1, md5.digest()).toString(16);        } else            return null;    }    public static String getMD5Upper(String str) {        char hexDigits[] = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};        try {            byte[] btInput = str.getBytes();            // 获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");            // 使用指定的字节更新摘要            md5.update(btInput);            // 获得密文            byte[] bytes = md5.digest();            // 把密文转换成十六进制的字符串形式            int j = bytes.length;            char charArr[] = new char[j * 2];            int k = 0;            for (int i = 0; i < j; i++) {                byte bytei = bytes[i];                charArr[k++] = hexDigits[bytei >>> 4 & 0xf];                charArr[k++] = hexDigits[bytei & 0xf];            }            return new String(charArr);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();            return null;        }    }    public static void main(String args[]) {        String inputStr = "我的MD 5 *+> 加密";        String lower = getMD5Lower(inputStr);        String upper = getMD5Upper(inputStr);        System.out.println(lower + "\n" + upper);    }}

MD5算法具有以下特点：

压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
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。
弱抗碰撞：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。
强抗碰撞：想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD5值，是非常困难的。

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。

SHA-1

安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）主要适用于数字签名标准（Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于2^64位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说是对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

/*SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，被广泛地应用于电子商务等信息安全领域。虽然，SHA与MD5通过碰撞法都被破解了， 但是SHA仍然是公认的安全加密算法，较之MD5更为安全*/package algorithm;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class SHADemo {    public static String getSHA1(String decript) {        try {            MessageDigest digest = MessageDigest                    .getInstance("SHA-1");            digest.update(decript.getBytes());            byte messageDigest[] = digest.digest();            // Create Hex String            StringBuffer hexString = new StringBuffer();            // 字节数组转换为 十六进制 数            for (int i = 0; i < messageDigest.length; i++) {                String shaHex = Integer.toHexString(messageDigest[i] & 0xFF);                if (shaHex.length() < 2)                    hexString.append(0);                hexString.append(shaHex);            }            return hexString.toString();        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            e.printStackTrace();        }        return "";    }    public static void main(String args[]) {       String inputStr = "简单加密123456789";       String sha1 = getSHA1(inputStr);       System.out.println(sha1);    }}

SHA-1与MD5的比较

因为二者均由MD4导出，SHA-1和MD5彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：

对强行攻击的安全性：最显著和最重要的区别是SHA-1摘要比MD5摘要长32 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2^128数量级的操作，而对SHA-1则是2^160数量级的操作。这样，SHA-1对强行攻击有更大的强度。
对密码分析的安全性：由于MD5的设计，易受密码分析的攻击，SHA-1显得不易受这样的攻击。
速度：在相同的硬件上，SHA-1的运行速度比MD5慢。

HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

/*HMAC HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。*/package algorithm;import javax.crypto.Mac;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.math.BigInteger;import java.security.InvalidKeyException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class HMACSHA1Demo {    private static final String MAC_NAME = "HmacSHA1";    private static final String ENCODING = "UTF-8";    /*     * 展示了一个生成指定算法密钥的过程 初始化HMAC密钥     * @return     * @throws Exception     *      public static String initMacKey() throws Exception {      //得到一个 指定算法密钥的密钥生成器      KeyGenerator KeyGenerator keyGenerator =KeyGenerator.getInstance(MAC_NAME);      //生成一个密钥      SecretKey secretKey =keyGenerator.generateKey();      return null;      }     */    /**     * 使用 HMAC-SHA1 签名方法对对encryptText进行签名     * @param encryptText 被签名的字符串     * @param encryptKey  密钥     * @return     * @throws Exception     */    public static String getHmacSHA1(String encryptText, String            encryptKey) {        byte[] data;        byte[] text = new byte[0];        Mac mac = null;        try {            data = encryptKey.getBytes(ENCODING);            //根据给定的字节数组构造一个密钥,第二参数指定一个密钥算法的名称            SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(data, MAC_NAME);            //生成一个指定 Mac 算法 的 Mac 对象            mac = Mac.getInstance(MAC_NAME);            //用给定密钥初始化 Mac 对象            mac.init(secretKey);            text = encryptText.getBytes(ENCODING);        } catch (UnsupportedEncodingException e) {            e.printStackTrace();        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            e.printStackTrace();        } catch (InvalidKeyException e) {            e.printStackTrace();        }        //完成 Mac 操作        byte[] strByte = mac.doFinal(text);        // toHexString        String hex = new BigInteger(1, strByte).toString(16);        return hex;    }    public static void main(String[] args) {        String msg = "你好，世界";        String key = "++--**//[]";        String result = getHmacSHA1(msg, key);        System.out.println(result);    }}

资源

在线加密解密工具

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