消息摘要的编程使用（MD5、SHA、HMAC）

消息摘要的概念： 

         唯一对应一个消息或文本的固定长度的值，由一个单向Hash加密函数对消息进行作用而产生

 消息摘要的分类：

（1）MD（Message Ｄigest）：消息摘要算法

（2）SHA（Secure Hash Ａlgorithm）：安全散列算法

（3）MAC（Message Authentication Code）：消息认证码算法

消息摘要的日常应用

    验证文件的完整性

MD 算法的编程使用

    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，分为md2(128位)，md5(128位)，md2目前已被弃用。

package com.cry.md5;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.security.DigestInputStream;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import com.cry.ByteToHexUtil;/** * md5消息摘要（用于检测文件的完整性） * @author zhangwx * */public class MD5Util {/** * 字符串md5 * @param data * @return * @throws NoSuchAlgorithmException */public static String encryptMD5(byte[] data,String type) throws NoSuchAlgorithmException{MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(type);md5.update(data);byte[] result = md5.digest();//转为16进制String str = ByteToHexUtil.bytesToHexString(result);return str;}/** * 文件消息摘要 * @param path * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws IOException */public static String encryptMD5OfFile(String path,String type) throws NoSuchAlgorithmException, IOException{FileInputStream in = new FileInputStream(new File(path));DigestInputStream dis = new DigestInputStream(in, MessageDigest.getInstance(type));byte[] buffer = new byte[1024];int read = dis.read(buffer, 0, 1024);while (read != -1){read = dis.read(buffer, 0, 1024);}MessageDigest md5 = dis.getMessageDigest();String result = ByteToHexUtil.bytesToHexString(md5.digest());return result;}public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {String str = "test md5";System.out.println(MD5Util.encryptMD5(str.getBytes(),"MD5"));System.out.println(MD5Util.encryptMD5OfFile("D:/Installpackage/PieTTY 0.3.26.exe","MD5"));}}

package com.cry;public class ByteToHexUtil {public static String bytesToHexString(byte[] src){StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder("");if(src==null||src.length<=0){return null;}for (int i = 0; i < src.length; i++) {  int v = src[i] & 0xFF;String hv = Integer.toHexString(v);if (hv.length() < 2) {stringBuilder.append(0);}   stringBuilder.append(hv);}   return stringBuilder.toString();   }}

SHA算法的编程使用

    安全哈希算法，主要适用于数字签名标准里面定义的数字签名算法，SHA-1(160位)，SHA-256(256位)，

SHA-384(384位)，SHA-512(512位)，向上减少碰撞几率。

package com.cry.sha;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import com.cry.ByteToHexUtil;public class SHAUtils {/** * sha安全消息摘要（相比md5更安全，其中SHA-256，SHA-384拥有更小的碰撞几率） * @param data * @param type * @return * @throws NoSuchAlgorithmException */public static String encryptSHA(byte[] data,String type) throws NoSuchAlgorithmException{MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(type);sha.update(data);//转16进制String result = ByteToHexUtil.bytesToHexString(sha.digest());return result;}public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {String str = "test sha";System.out.println(str+">>>SHA-1>>>"+SHAUtils.encryptSHA(str.getBytes(), "SHA"));System.out.println(str+">>>SHA-256>>>"+SHAUtils.encryptSHA(str.getBytes(), "SHA-256"));System.out.println(str+">>>SHA-384>>>"+SHAUtils.encryptSHA(str.getBytes(), "SHA-384"));}}

引言：单一MD或SHA算法缺点？

    摘要值容易被篡改！

HMAC 算法的基本概念 

         结合了MD5和SHA算法的优势，同时用密钥对摘要加密，是一种更为安全的消息摘要算法

package com.cry.hmac;import java.security.InvalidKeyException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import javax.crypto.KeyGenerator;import javax.crypto.Mac;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import com.cry.ByteToHexUtil;/** * 结合了MD5和SHA算法的优势，同时用密钥对摘要加密，是一种更为安全的消息摘要算法 * 秘钥只有发送方和接收方知道 * @author zhangwx * */public class HMACUtils {/** * 生成秘钥 * @param type * @return * @throws NoSuchAlgorithmException */public static byte[] getSecretKey(String type) throws NoSuchAlgorithmException{//初始化KeyGeneratorKeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance(type);//生成秘钥SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//转化为字节数组byte[] key = secretKey.getEncoded();return key;}/** * 消息摘要 * @param key * @param type * @return * @throws NoSuchAlgorithmException * @throws InvalidKeyException */public static String encryptHmacMD5(byte[] key,String type) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException{//还原秘钥SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, type);//实例化MacMac mac = Mac.getInstance(type);//用秘钥初始化Macmac.init(secretKey);//获取消息摘要byte[] result = mac.doFinal();String str = ByteToHexUtil.bytesToHexString(result);return str;}public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException {String type = "HmacMD5";byte[] secretKey = HMACUtils.getSecretKey(type);System.out.println(HMACUtils.encryptHmacMD5(secretKey, type));type = "HmacSHA1";secretKey = HMACUtils.getSecretKey(type);System.out.println(HMACUtils.encryptHmacMD5(secretKey, type));type = "HmacSHA256";secretKey = HMACUtils.getSecretKey(type);System.out.println(HMACUtils.encryptHmacMD5(secretKey, type));}}