MD5的学习与练习

Posted 2020-09-26 @想太多先森

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MD5的学习与练习相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

MD5加密的Java实现

   在各种应用系统中，如果需要设置账户，那么就会涉及到存储用户账户信息的问题，为了保证所存储账户信息的安全，通常会采用MD5加密的方式来，进行存储。首先，简单得介绍一下，什么是MD5加密。
       MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5 （信息-摘要算法），在90年代初，由MIT Laboratory for Computer Scientce 和RSA Data Security Inc 的 Ronald L.Rivest开发出来，经MD2、MD3和MD4发展而来。是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被"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大整数）。不管是MD2、MD4还是MD5，它们都需要获得一个随机长度的信息并产生一个128位的信息摘要。虽然这些算法的结构或多或少有些相似，但MD2的设计与MD4和MD5完全不同，那是因为MD2是为8位机器做过设计优化的，而MD4和MD5却是面向32位的电脑。这三个算法的描述和C语言源代码在Internet RFCs 1321中有详细的描述，这是一份最权威的文档，由Ronald L.Rivest在1992年8月向IETF提交。

       （一）消息摘要简介
           一个消息摘要就是一个数据块的数字指纹。即对一个任意长度的一个数据块进行计算，产生一个唯一指印（对于SHA1是产生一个20字节的二进制数组）。消息摘要是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法，可用于检验消息的完整性，和通过散列密码直接以文本形式保存等，目前广泛使用的算法由MD4、MD5、SHA-1.

       消息摘要有两个基本属性：
           1.两个不同的报文难以生成相同的摘要
           2.难以对指定的摘要生成一个报文，而可以由改报文反推算出该指定的摘要
       代表：美国国家标准技术研究所的SHA1和麻省理工学院Ronald Rivest提出的MD5

       （二）对字符串进行加密

package test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import sun.misc.BASE64Encoder;


/**
 * 对字符串进行加密
 * @param str  待加密的字符串
 * @return  加密后的字符串
 * @throws NoSuchAlgorithmException  没有这种产生消息摘要的算法
 * @throws UnsupportedEncodingException 
 */
public class Demo01 {
    
    public static String EncoderByMd5(String str) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{
        //确定算法
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
        BASE64Encoder base64en = new BASE64Encoder();
        //加密后的字符串
        String newstr = base64en.encode(md5.digest(str.getBytes("utf-8")));
        return newstr;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException {
        String str = "0123456789";
        System.out.println(EncoderByMd5(str));
    }
}

（三）验证密码是否正确

package test;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 判断用户密码是否正确
 * @param newpasswd  用户输入的密码
 * @param oldpasswd  数据库中存储的密码－－用户密码的摘要
 * @return
 * @throws NoSuchAlgorithmException
 * @throws UnsupportedEncodingException
 *
 */
public class Demo02 {

    public static boolean checkpassword(String newpasswd, String oldpasswd) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{
        if (Demo01.EncoderByMd5(newpasswd).equals(oldpasswd)) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException {
        System.out.println("old:"+Demo01.EncoderByMd5("123"));
        System.out.println("new:"+Demo01.EncoderByMd5("123"));
        System.out.println(checkpassword("123",Demo01.EncoderByMd5("123")));
    }
}

因为MD5是基于消息摘要原理的，消息摘要的基本特征就是很难根据摘要推算出消息报文，因此要验证密码是否正确，就必须对输入密码（消息报文）重新计算其摘要，和数据库中存储的摘要进行对比（即数据库中存储的其实为用户密码的摘要），若两个摘要相同，则说明密码正确，不同，则说明密码错误。

练习：

package test;

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;


/**
 * Java实现MD5加密算法（使用MessageDigest）
 * MD5加密算法，即"Message-Digest Algorithm 5 (信息-摘要算法)"，它由MD2、MD3、
 * MD4发展而来的一种单向函数算法（也就是HASH算法），它是国际著名的公钥加密算法标准RSA的第一设计者
 * R.Rivest于上个世纪90年代初开发而来的。MD5的最大作用在于，将不同格式的大容量文件信息在用数字签名
 * 软件来签署私人秘钥前"压缩"成一种保密格式，关键之处在于--这种"压缩"是不可逆的。Java JDK已经自带
 * 了MD5的实现，只要简单调用下就可以。
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class CreateMD5 {

    //静态方法，便于工具类
    public  static String getMd5(String plainText){
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            md.update(plainText.getBytes());
            byte b[] = md.digest();
            
            int i;
            
            StringBuffer buf = new StringBuffer("");
            for (int offset = 0; offset < b.length; offset++) {
                i = b[offset];
                if (i < 0) 
                    i += 256;
                if (i < 16) 
                    buf.append("0");
                buf.append(Integer.toHexString(i));
            }
            //32位加密
            return buf.toString();
            // 16位的加密
            // return buf.toString().substring(8,24);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        System.out.println(CreateMD5.getMd5("hello"));
    }
}

Java实现MD5加密算法

package test;

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * 使用java获取md5值的两种方法
 * 1.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，是一种比较常用的哈希算法。
 * 2.导入包：commons-codec
 * @author Administrator
 *
 */
public class md5_test {
    //MD5的字符串常量
    private final static String[] hexDigits = {"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"};

    public static void main(String[] args) {
        try {
            MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
            System.out.println(byteArrayToHexString(messageDigest.digest("baidu.com".getBytes())));
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static String byteArrayToHexString(byte[] b) {
        StringBuffer resultSb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            resultSb.append(byteToHexString(b[i]));
        }
        return resultSb.toString();
    }

    /**
     * 将一个字节转化成十六进制形式的字符串
     * 
     * @param b
     * @return
     */
    private static String byteToHexString(byte b) {
        int n = b;
        if (n < 0)
            n = 256 + n;
            int d1 = n / 16;
            int d2 = n % 16;
            return hexDigits[d1]+hexDigits[d2];
    }

}

使用java获取md5值的两种方法

package test;

import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * MD5加密
 * @author Administrator
 *
 */
public class MD5 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MD5.getMD5("123456"));
    }

    /**
     * 用md5 编码后的码值
     * 
     * @param sInput
     * 明码
     * @return md5加密后的密码
     */
    private static String getMD5(String sInput) {
        
        String algorithm ="";
        if (sInput == null) {
            return "null";
        }
        
        try {
            algorithm = System.getProperty("MD5.algorithm","MD5");
        } catch (SecurityException se) {
        }
        MessageDigest md = null;
        try {
            md = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        byte buffer[] = sInput.getBytes();
        
        for (int count = 0; count < sInput.length(); count++) {
            md.update(buffer,0,count);
        }
        byte bDigest[] = md.digest();
        BigInteger bi = new BigInteger(bDigest);
        return (bi.toString(16));
    }
}

MD5加密

package test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.Provider;
import java.security.Security;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;

import sun.applet.Main;
import sun.awt.image.BytePackedRaster;

/**
 * java计算过G文件md5 值计算
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class Md5CaculateUtil {
    
    private Md5CaculateUtil(){
        
    }
    
    private static char[] hexChar = {
        ‘0‘,‘1‘,‘2‘,‘3‘,‘4‘,‘5‘,‘6‘,‘7‘,‘8‘,‘9‘,
        ‘a‘,‘b‘,‘c‘,‘d‘,‘e‘,‘f‘
    };
    
    public static String getHash(String fileName,String hashType)
    throws IOException, NoSuchAlgorithmException{
        
        File f = new File(fileName);
        System.out.println("---------------------------------");
        System.out.println("|当前文件名称："+f.getName());
        System.out.println("|当前文件大小："+f.length()/1024/1024+"MB");
        System.out.println("|当前文件路径[绝对]："+f.getAbsolutePath());
        System.out.println("|当前文件路径[---]："+f.getCanonicalPath());
        System.out.println("---------------------------------");
        
        InputStream ins = new FileInputStream(f);
        
        byte[] buffer = new byte[8192];
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(hashType);
        
        int len;
        while ((len = ins.read(buffer)) != -1) {
            md5.update(buffer, 0, len);
        }
        
        ins.close();
        // 也可以用apache自带的计算MD5方法
        return DigestUtils.md5Hex(md5.digest());
        // 自己写的转计算MD5方法
        // return toHexString(md5.digest());
    }
    
    public static String getHash2(String fileName){
        File f = new File(fileName);
        return String.valueOf(f.lastModified());
    }
    
    protected static String toHexString(byte[] b){
        StringBuilder sb = new StringBuilder(b.length*2);
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            sb.append(hexChar[(b[i] & 0xf0) >>> 4]);
            sb.append(hexChar[b[i] & 0x0f]);
        }
        return sb.toString();
    }
    
    /**
     * 获取MessageDigest支持几种加密算法
     */
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
    private static String[] getCryptolmpls(String serviceType){
        
        Set result = new HashSet();
        // all prividers
        Provider[] providers = Security.getProviders();
        for (int i = 0; i < providers.length; i++) {
            // get services provided by each provider
            Set keys = providers[i].keySet();
            for (Iterator it = keys.iterator(); it.hasNext();) {
                String key = it.next().toString();
                key = key.split(" ")[0];
                
                if (key.startsWith(serviceType+".")) {
                    result.add(key.substring(serviceType.length()+1));
                } else if (key.startsWith("Alg.Alias."+serviceType+".")) {
                        result.add(key.substring(serviceType.length(), 11));
                    }
                }
            }
        return (String[]) result.toArray(new String[result.size()]);
    }
    
    public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, IOException {
        // 调用方法
        // String[] names = getCryptolmpls("MessageDigest");
        // for(String name : names){
        //   System.out.println(name);
    //        }
        long start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("开始计算文件MD5值，请稍后...");
        String fileName = "E:\\Office_2010_Tookit_2.2.3XiaZaiBa.zip";
        // String fileName = "E:\\SoTowerStudio-3.1.0.exe";
        String hashType = "MD5";
        String hash = getHash(fileName, hashType);
        System.out.println("MD5"+hash);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("一共耗时："+(end-start)+"毫秒");
    }
}

java计算过G文件md5 值计算

package test;

import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

import exception.SpeedException;

/**
 * Java三行代码搞定MD5加密
 * 
 * 对字符串md5加密
 * 
 * @param str
 * @return
 *
 */
public class MD5Demo {
    public static String getMD5(String str) throws SpeedException{
        try {
            // 生成一个MD5加密计算摘要
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 计算md5函数
            md.update(str.getBytes());
            // digest()最后确定返回md5 hash值，返回值为字符串。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,md.digest()).toString(16);
        } catch (Exception e) {
            throw new SpeedException("MD5加密出现错误");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws SpeedException {
        System.out.println(getMD5("123"));;
    }
}

Java三行代码搞定MD5加密

package test;

import java.security.MessageDigest;

/**
 * 利用Java自带的MD5加密
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class MD5Util {
    public final static String MD5(String s){
        char hexDigits[]={‘0‘,‘1‘,‘2‘,‘3‘,‘4‘,‘5‘,‘6‘,‘7‘,‘8‘,‘9‘,‘A‘,‘B‘,‘C‘,‘D‘,‘E‘,‘F‘};
    
        try {
            byte[] btInput = s.getBytes();
            //获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象
            MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");
            //使用指定的字节更新摘要
            mdInst.update(btInput);
            //获得密文
            byte[] md = mdInst.digest();
            //把密文转换成十六进制的字符串形式
            int j = md.length;
            char str[] = new char[j * 2];
            int k = 0;
            for (int i = 0; i < j; i++) {
                byte byte0 = md[i];
                str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
                str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
            }
            return new String(str);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    
    }
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MD5Util.MD5("20121221"));
        System.out.println("加密");
    }
}

利用Java自带的MD5加密

package test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.math.BigInteger;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.security.MessageDigest;

import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;
import org.apache.commons.io.IOUtils;


/**
 * Java读取文件MD5的两种方案
 * 1.MessageDigest实现
 * 2.org.apache.commons.codec.digest实现
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class testMD5 {
    
    public static String getMd5ByFile(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;
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        String path ="E:\\commons-codec-1.10-bin.zip";
        
        String v = getMd5ByFile(new File(path));
        System.out.println("MD5:"+v.toUpperCase());
        
        FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
        String md5 = DigestUtils.md5Hex(IOUtils.toByteArray(fis));
        IOUtils.closeQuietly(fis);
        System.out.println("MD5:"+md5);
        
//        System.out.println("MD5"+DigestUtils.md5Hex("WANGQIUYUN"));
    }
}

Java读取文件MD5的两种方案

package test;

import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;

public class ToMain {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(DigestUtils.md5Hex("baidu.com"));
    }
}

ToMain

package exception;

public class SpeedException extends Exception {
    public SpeedException(String msg)  
    {  
        super(msg);  
    }  
}

SpeedException

以上是关于MD5的学习与练习的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

[MD5算法练习] Arial CD Ripper 1.9.8算法分析

我的OpenGL学习进阶之旅NDK开发中find_library查找的系统动态库在哪里？

go语言练习：go实现md5

练习文件md5值的校验

spring练习，在Eclipse搭建的Spring开发环境中，使用set注入方式，实现对象的依赖关系，通过ClassPathXmlApplicationContext实体类获取Bean对象(代码片段