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单向加密算法

算法junitLinux电子商务SUN 
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原创作者: snowolf

本篇内容简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种加密算法。
BASE64编码算法不算是真正的加密算法。
MD5、SHA、HMAC这三种加密算法，可谓是非可逆加密，就是不可解密的加密方法，我们称之为单向加密算法。我们通常只把他们作为加密的基础。单纯的以上三种的加密并不可靠。
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。

通过java代码实现如下：

Java代码

  1. /**
  2. * BASE64解密
  3. *
  4. * @param key
  5. * @return
  6. * @throws Exception
  7. */
  8. public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {
  9. return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);
  10. }
  12. /**
  13. * BASE64加密
  14. *
  15. * @param key
  16. * @return
  17. * @throws Exception
  18. */
  19. public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {
  20. return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);
  21. }

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。
MD5
MD5 -- message-digest algorithm 5 （信息-摘要算法）缩写，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。

通过java代码实现如下：

Java代码

  1. /**
  2. * MD5加密
  3. *
  4. * @param data
  5. * @return
  6. * @throws Exception
  7. */
  8. public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {
  10. MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);
  11. md5.update(data);
  13. return md5.digest();
  15. }

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。
SHA
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。

通过java代码实现如下：

Java代码

  1. /**
  2. * SHA加密
  3. *
  4. * @param data
  5. * @return
  6. * @throws Exception
  7. */
  8. public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {
  10. MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
  11. sha.update(data);
  13. return sha.digest();
  15. }
  16. }

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。

通过java代码实现如下：

Java代码

  1. /**
  2. * 初始化HMAC密钥
  3. *
  4. * @return
  5. * @throws Exception
  6. */
  7. public static String initMacKey() throws Exception {
  8. KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);
  10. SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
  11. return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());
  12. }
  14. /**
  15. * HMAC加密
  16. *
  17. * @param data
  18. * @param key
  19. * @return
  20. * @throws Exception
  21. */
  22. public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {
  24. SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);
  25. Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
  26. mac.init(secretKey);
  28. return mac.doFinal(data);
  30. }

给出一个完整类，如下：

Java代码

  1. import java.security.MessageDigest;
  3. import javax.crypto.KeyGenerator;
  4. import javax.crypto.Mac;
  5. import javax.crypto.SecretKey;
  7. import sun.misc.BASE64Decoder;
  8. import sun.misc.BASE64Encoder;
  10. /**
  11. * 基础加密组件
  12. *
  13. * @author 梁栋
  14. * @version 1.0
  15. * @since 1.0
  16. */
  17. public abstract class Coder {
  18. public static final String KEY_SHA = "SHA";
  19. public static final String KEY_MD5 = "MD5";
  21. /**
  22. * MAC算法可选以下多种算法
  23. *
  24. * 
    

    25.     
  25.  * HmacMD5 
    26.     
  26.  * HmacSHA1 
    27.     
  27.  * HmacSHA256 
    28.     
  28.  * HmacSHA384 
    29.     
  29.  * HmacSHA512
    30.     
  30.  * 
    31.     
  31.  */
    32.     
  32. public static final String KEY_MAC = "HmacMD5"; 
    33.     
  33.     
    34. 

  34. /**
    35.     
  35.  * BASE64解密
    36.     
  36.  * 
    37.     
  37.  * @param key
    38.     
  38.  * @return
    39.     
  39.  * @throws Exception
    40.     
  40.  */
    41.     
  41. public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception { 
    42.     
  42. return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key); 
    43.     
  43.  } 
    44.     
  44.     
    45. 

  45. /**
    46.     
  46.  * BASE64加密
    47.     
  47.  * 
    48.     
  48.  * @param key
    49.     
  49.  * @return
    50.     
  50.  * @throws Exception
    51.     
  51.  */
    52.     
  52. public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception { 
    53.     
  53. return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key); 
    54.     
  54.  } 
    55.     
  55.     
    56. 

  56. /**
    57.     
  57.  * MD5加密
    58.     
  58.  * 
    59.     
  59.  * @param data
    60.     
  60.  * @return
    61.     
  61.  * @throws Exception
    62.     
  62.  */
    63.     
  63. public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception { 
    64.     
  64.     
    65. 

  65.  MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5); 
    66.     
  66.  md5.update(data); 
    67.     
  67.     
    68. 

  68. return md5.digest(); 
    69.     
  69.     
    70. 

  70.  } 
    71.     
  71.     
    72. 

  72. /**
    73.     
  73.  * SHA加密
    74.     
  74.  * 
    75.     
  75.  * @param data
    76.     
  76.  * @return
    77.     
  77.  * @throws Exception
    78.     
  78.  */
    79.     
  79. public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception { 
    80.     
  80.     
    81. 

  81.  MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA); 
    82.     
  82.  sha.update(data); 
    83.     
  83.     
    84. 

  84. return sha.digest(); 
    85.     
  85.     
    86. 

  86.  } 
    87.     
  87.     
    88. 

  88. /**
    89.     
  89.  * 初始化HMAC密钥
    90.     
  90.  * 
    91.     
  91.  * @return
    92.     
  92.  * @throws Exception
    93.     
  93.  */
    94.     
  94. public static String initMacKey() throws Exception { 
    95.     
  95.  KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC); 
    96.     
  96.     
    97. 

  97.  SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 
    98.     
  98. return encryptBASE64(secretKey.getEncoded()); 
    99.     
  99.  } 
    100.     
  100.     
    101. 

  101. /**
    102.     
  102.  * HMAC加密
    103.     
  103.  * 
    104.     
  104.  * @param data
    105.     
  105.  * @param key
    106.     
  106.  * @return
    107.     
  107.  * @throws Exception
    108.     
  108.  */
    109.     
  109. public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception { 
    110.     
  110.     
    111. 

  111.  SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC); 
    112.     
  112.  Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm()); 
    113.     
  113.  mac.init(secretKey); 
    114.     
  114.     
    115. 

  115. return mac.doFinal(data); 
    116.     
  116.     
    117. 

  117.  } 
    118.     
  118. } 
    119.  


再给出一个测试类：
  
Java代码
  
    

  1. import static org.junit.Assert.*; 
    2.     
  2.     
    3. 

  3. import org.junit.Test; 
    4.     
  4.     
    5. 

  5. /**
    6.     
  6.  * 
    7.     
  7.  * @author 梁栋
    8.     
  8.  * @version 1.0
    9.     
  9.  * @since 1.0
    10.     
  10.  */
    11.     
  11. public class CoderTest { 
    12.     
  12.     
    13. 

  13. @Test
    14.     
  14. public void test() throws Exception { 
    15.     
  15.  String inputStr = "简单加密"; 
    16.     
  16.  System.err.println("原文:\n" + inputStr); 
    17.     
  17.     
    18. 

  18. byte[] inputData = inputStr.getBytes(); 
    19.     
  19.  String code = Coder.encryptBASE64(inputData); 
    20.     
  20.     
    21. 

  21.  System.err.println("BASE64加密后:\n" + code); 
    22.     
  22.     
    23. 

  23. byte[] output = Coder.decryptBASE64(code); 
    24.     
  24.     
    25. 

  25.  String outputStr = new String(output); 
    26.     
  26.     
    27. 

  27.  System.err.println("BASE64解密后:\n" + outputStr); 
    28.     
  28.     
    29. 

  29. // 验证BASE64加密解密一致性
    30.     
  30.  assertEquals(inputStr, outputStr); 
    31.     
  31.     
    32. 

  32. // 验证MD5对于同一内容加密是否一致
    33.     
  33.  assertArrayEquals(Coder.encryptMD5(inputData), Coder 
    34.     
  34.  .encryptMD5(inputData)); 
    35.     
  35.     
    36. 

  36. // 验证SHA对于同一内容加密是否一致
    37.     
  37.  assertArrayEquals(Coder.encryptSHA(inputData), Coder 
    38.     
  38.  .encryptSHA(inputData)); 
    39.     
  39.     
    40. 

  40.  String key = Coder.initMacKey(); 
    41.     
  41.  System.err.println("Mac密钥:\n" + key); 
    42.     
  42.     
    43. 

  43. // 验证HMAC对于同一内容，同一密钥加密是否一致
    44.     
  44.  assertArrayEquals(Coder.encryptHMAC(inputData, key), Coder.encryptHMAC( 
    45.     
  45.  inputData, key)); 
    46.     
  46.     
    47. 

  47.  BigInteger md5 = new BigInteger(Coder.encryptMD5(inputData)); 
    48.     
  48.  System.err.println("MD5:\n" + md5.toString(16)); 
    49.     
  49.     
    50. 

  50.  BigInteger sha = new BigInteger(Coder.encryptSHA(inputData)); 
    51.     
  51.  System.err.println("SHA:\n" + sha.toString(32)); 
    52.     
  52.     
    53. 

  53.  BigInteger mac = new BigInteger(Coder.encryptHMAC(inputData, inputStr)); 
    54.     
  54.  System.err.println("HMAC:\n" + mac.toString(16)); 
    55.     
  55.  } 
    56.     
  56. } 
    57.  


控制台输出：
  
Console代码
  
    

  1. 原文: 
    2.     
  2. 简单加密 
    3.     
  3. BASE64加密后: 
    4.     
  4. 566A5Y2V5Yqg5a+G 
    5.     
  5.     
    6. 

  6. BASE64解密后: 
    7.     
  7. 简单加密 
    8.     
  8. Mac密钥: 
    9.     
  9. uGxdHC+6ylRDaik++leFtGwiMbuYUJ6mqHWyhSgF4trVkVBBSQvY/a22xU8XT1RUemdCWW155Bke 
    10.     
  10. pBIpkd7QHg== 
    11.     
  11.     
    12. 

  12. MD5: 
    13.     
  13. -550b4d90349ad4629462113e7934de56 
    14.     
  14. SHA: 
    15.     
  15. 91k9vo7p400cjkgfhjh0ia9qthsjagfn 
    16.     
  16. HMAC: 
    17.     
  17. 2287d192387e95694bdbba2fa941009a 
    18.  


 BASE64的加密解密是双向的，可以求反解。   
 MD5、SHA以及HMAC是单向加密，任何数据加密后只会产生唯一的一个加密串，通常用来校验数据在传输过程中是否被修改。其中HMAC算法有一个密钥，增强了数据传输过程中的安全性，强化了算法外的不可控因素。
 单向加密的用途主要是为了校验数据在传输过程中是否被修改。


  


  

    
    
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                      MD5加密单向加密算法加密速度快，不需要秘钥,最好加盐
                    
                  
    
                  
    MD5加密单向加密算法加密速度快，不需要秘钥,最好加盐
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      Java实现常用加密算法——单向加密算法MD5和SHA
                    
                  
    
                  
    在Eclipse IDE中关联JDK源码可以帮助开发者更深入地理解MD5和SHA单向加密算法在Java中的实现。具体来说，可以解压JDK的src.zip目录到指定位置，并下载OpenJDK的源代码来补充那些不在src.zip中的类文件，例如sun....
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      常用的加密算法名称及介绍
                    
                  
    
                  
    散列算法是一种单向加密算法，不能用于加密，但可以用于验证消息的完整性。常见的散列算法有MD5、SHA1、HMAC等。  * MD5：是一种不可逆的加密算法，目前是最牢靠的加密算法之一，尚没有能够逆运算的程序被开发出来。...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      OpenSSL对称加密算法中如何添加新算法
                    
                  
    
                  
    在调用加密算法之前，需要加载加密算法函数和单向散列算法函数。OpenSSL 提供了 OpenSSL_add_all_algorithms 函数来加载所有加密算法和单向散列算法函数。该函数实现如下：  void OpenSSL_add_all_algorithms(void) ...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      Vue-常用加密(MD5,DES,SHA256,BASE64,SHA1,RSA)
                    
                  
    
                  
    发送者将明文通过单向加密算法加密生成定长的密文串，然后将明文和密文串传递给接收方。接收方在收到报文后，将解明文使用相同的单向加密算法进行加密，得出加密后的密文串。随后与发送者发送过来的密文串进行对比，...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      java 文件加密解密 DES PBE RSA DH DSA ECC 等算法代码
                    
                  
    
                  
    ##### 3.1 单向加密算法  这些算法主要用于数据完整性验证，它们的特点是加密过程不可逆。  - **BASE64**：虽然通常被认为是编码格式而非加密算法，但在实际应用中，它经常被用于传输数据时的加密处理。例如，在HTTP...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      Python3+PyCryptodome实现各种加密算法
                    
                  
    
                  
    PyCryptodome是python一个强大的加密算法库，可以实现常见的单向加密、对称加密、非对称加密和流加密算法。包含以下内容： ...3.单向加密算法 4.对称加密算法 5.非对称加密算法 6.流加密算法实现（以RC4为例）
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      常见加密算法方式(对称加密和非对称加密)
                    
                  
    
                  
    ### 加密算法概述  加密技术是信息安全领域中的关键技术之一，主要用于保护数据的机密性和完整性。根据加密过程中使用的密钥类型，加密算法大致可以分为两大类：**对称加密算法**和**非对称加密算法**。此外，还有一...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      C#加密算法类库
                    
                  
    
                  
    C#加密算法类库是一个专为.NET开发者设计的工具，它包含了多种常见的加密算法实现，以便在C#项目中方便地进行数据加密和解密。这个类库通常以.dll文件的形式提供，允许开发者通过引用该文件来直接使用其封装好的加密...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      java加密解密方法大全
                    
                  
    
                  
    单向加密算法又称哈希函数，它将任意长度的明文数据映射为固定长度的密文（哈希值），这个过程是不可逆的，意味着无法从哈希值推导出原始数据。单向加密算法常用于验证数据的完整性和一致性。由于其不可逆性，它不...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      MD5加密算法
                    
                  
    
                  
    MD5就是采用单向加密的加密算法，对于MD5而言，有两个特性是很重要的，第一是任意两段明文数据，加密以后的密文不能是相同的；第二是任意一段明文数据，经过加密以后，其结果必须永远是不变的。前者的意思是不可能有...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      常用java加密解密算法
                    
                  
    
                  
    最后，MD5算法（Message-Digest Algorithm 5）属于单向加密算法，主要用途是为数据生成一个固定长度的哈希值。MD5算法的特点是不可逆的，也就是说，我们不能从哈希值反推出原始数据。因此，MD5广泛应用于密码学验证...
    
                
    
                
              
                
                
                
    
                  
    
                    
                      WEBQQ加密算法
                    
                  
    
                  
    在提供的描述中可以看到，该加密过程涉及到了MD5哈希函数，这是一種广泛应用的单向加密算法，它将任意长度的信息转化为固定长度的摘要，以增加破解的难度。  在C#环境中，我们可以使用内置的System.Security....
    
                
    
                
              
            
    
          
    
        
    
    

  





  
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