MD5 - 加密算法简要介绍与JAVA实现

本文涉及的产品
密钥管理服务KMS,1000个密钥,100个凭据,1个月
简介: MD5 - 加密算法简要介绍与JAVA实现

【1】MD5是什么


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是不可逆的。


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个字符。即,加密后的结果为32位16进制的字符串。


经典的哈希(散列)算法还有:MD2、MD4 和 SHA-1(目的是将任意长输入通过算法变为固定长输出,且保证输入变化一点输出都不同,且不能反向解密)。


【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)。

【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");


② 获取摘要字节数组

两种方式:

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


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。


【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 {
  // 用来将字节转换成 16 进制表示的字符
  private static char hexDigits[] = {'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[] = messagedigest.digest();
      // MD5 的计算结果是一个 128 位的长整数(16个字节),转为16进制则为32个字符
      char str[] = new char[16 * 2]; 
  // 每个字节用 16 进制表示的话,使用两个字符(一个8位->2个4位->2个16进制字符),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);
  }
}
目录
相关文章
|
2月前
|
监控 算法 网络协议
Java 实现局域网电脑屏幕监控算法揭秘
在数字化办公环境中,局域网电脑屏幕监控至关重要。本文介绍用Java实现这一功能的算法,涵盖图像采集、数据传输和监控端显示三个关键环节。通过Java的AWT/Swing库和Robot类抓取屏幕图像,使用Socket进行TCP/IP通信传输图像数据,并利用ImageIO类在监控端展示图像。整个过程确保高效、实时和准确,为提升数字化管理提供了技术基础。
83 15
|
4月前
|
存储 人工智能 算法
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
这篇文章详细介绍了Dijkstra和Floyd算法,这两种算法分别用于解决单源和多源最短路径问题,并且提供了Java语言的实现代码。
125 3
数据结构与算法细节篇之最短路径问题:Dijkstra和Floyd算法详细描述,java语言实现。
|
3天前
|
存储 缓存 Java
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
19 3
java语言后台管理ruoyi后台管理框架-登录提示“无效的会话,或者会话已过期,请重新登录。”-扩展知识数据库中密码加密的方法-问题如何解决-以及如何重置若依后台管理框架admin密码-优雅草卓伊凡
|
9天前
|
存储 算法 Java
解锁“分享文件”高效密码:探秘 Java 二叉搜索树算法
在信息爆炸的时代,文件分享至关重要。二叉搜索树(BST)以其高效的查找性能,为文件分享优化提供了新路径。本文聚焦Java环境下BST的应用,介绍其基础结构、实现示例及进阶优化。BST通过有序节点快速定位文件,结合自平衡树、多线程和权限管理,大幅提升文件分享效率与安全性。代码示例展示了文件插入与查找的基本操作,适用于大规模并发场景,确保分享过程流畅高效。掌握BST算法,助力文件分享创新发展。
|
22天前
|
存储 人工智能 算法
解锁分布式文件分享的 Java 一致性哈希算法密码
在数字化时代,文件分享成为信息传播与协同办公的关键环节。本文深入探讨基于Java的一致性哈希算法,该算法通过引入虚拟节点和环形哈希空间,解决了传统哈希算法在分布式存储中的“哈希雪崩”问题,确保文件分配稳定高效。文章还展示了Java实现代码,并展望了其在未来文件分享技术中的应用前景,如结合AI优化节点布局和区块链增强数据安全。
|
23天前
|
算法 安全 Java
Java线程调度揭秘:从算法到策略,让你面试稳赢!
在社招面试中,关于线程调度和同步的相关问题常常让人感到棘手。今天,我们将深入解析Java中的线程调度算法、调度策略,探讨线程调度器、时间分片的工作原理,并带你了解常见的线程同步方法。让我们一起破解这些面试难题,提升你的Java并发编程技能!
63 16
|
1月前
|
运维 监控 算法
企业局域网监控软件中 Java 优先队列算法的核心优势
企业局域网监控软件是数字化时代企业网络安全与高效运营的基石,犹如一位洞察秋毫的卫士。通过Java实现的优先队列算法,它能依据事件优先级排序,确保关键网络事件如异常流量、数据泄露等被优先处理,保障系统稳定与安全。代码示例展示了如何定义网络事件类并使用PriorityQueue处理高优先级事件,尤其在面对疑似风险时迅速启动应急措施。这一核心技术助力企业在复杂网络环境中稳健前行,护航业务腾飞。
65 32
|
29天前
|
存储 监控 算法
剖析基于Java算法驱动的智能局域网管控之道
本文探讨了基于Java语言的局域网控制方案,结合链表数据结构与令牌桶算法,解决设备管理和流量调度难题。通过链表灵活存储网络设备信息,实现高效设备管理;令牌桶算法则精准控制流量,确保网络平稳运行。二者相辅相成,为校园、企业等局域网提供稳固高效的控制体系,保障业务连续性和数据安全。
|
26天前
|
算法 搜索推荐 Java
【潜意识Java】深度解析黑马项目《苍穹外卖》与蓝桥杯算法的结合问题
本文探讨了如何将算法学习与实际项目相结合,以提升编程竞赛中的解题能力。通过《苍穹外卖》项目,介绍了订单配送路径规划(基于动态规划解决旅行商问题)和商品推荐系统(基于贪心算法)。这些实例不仅展示了算法在实际业务中的应用,还帮助读者更好地准备蓝桥杯等编程竞赛。结合具体代码实现和解析,文章详细说明了如何运用算法优化项目功能,提高解决问题的能力。
55 6
|
26天前
|
算法 Java C++
【潜意识Java】蓝桥杯算法有关的动态规划求解背包问题
本文介绍了经典的0/1背包问题及其动态规划解法。
45 5

热门文章

最新文章