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,用以提供消息的完整性保护。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算法具有以下特点:
1. 压缩性:任意长度的数据,算出的MD5值长度都是固定的。
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。
HMAC是密钥相关的哈希运算消息认证码(Hash-based Message Authentication Code),HMAC运算利用哈希算法,以一个密钥和一个消息为输入,生成一个消息摘要作为输出。
在下面的示例中,将演示MD5、Hmac等签名算法的使用方式
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.zip.CRC32;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
/**
* 加密解密基类
*
* @author jianggujin
*
*/
public class BasicCoder
{
/**
* MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要算法)
*
* @param data
* 加密数据
* @return
* @throws UnsupportedEncodingException
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public byte[] makeMD5(byte[] data) throws NoSuchAlgorithmException
{
MessageDigest mdTemp = MessageDigest.getInstance("MD5");
mdTemp.update(data);
return mdTemp.digest();
}
/**
* SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)
*
* @param data
* 加密数据
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws Exception
*/
public byte[] makeSHA(byte[] data) throws NoSuchAlgorithmException
{
MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA");
sha.update(data);
return sha.digest();
}
/**
* HmacSHA1
*
* @param data
* 加密数据
* @param key
* 密钥
* @return
* @see Hmac
* @throws UnsupportedEncodingException
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeyException
*/
public byte[] makeHmacSHA1(byte[] data, byte[] key)
throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException
{
return makeHmac(Hmac.HmacSHA1, data, key);
}
/**
* HmacMD5
*
* @param data
* 加密数据
* @param key
* 密钥
* @return
* @see Hmac
* @throws UnsupportedEncodingException
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeyException
*/
public byte[] makeHmacMD5(byte[] data, byte[] key)
throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException
{
return makeHmac(Hmac.HmacMD5, data, key);
}
/**
* Hmac
*
* @param hmac
* 加密类型
* @param data
* 加密数据
* @param key
* 密钥
* @return
* @see Hmac
* @throws UnsupportedEncodingException
* @throws NoSuchAlgorithmException
* @throws InvalidKeyException
*/
public byte[] makeHmac(Hmac hmac, byte[] data, byte[] key)
throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException
{
Mac mac = Mac.getInstance(hmac.toString());
SecretKeySpec spec = new SecretKeySpec(key, hmac.toString());
mac.init(spec);
return mac.doFinal(data);
}
/**
* CRC32,循环冗余校验
*
* @param data
* 校验数据
* @return
*/
public long makeCRC32(byte[] data)
{
CRC32 crc32 = new CRC32();
crc32.update(data);
return crc32.getValue();
}
/**
* Hmac(Hash Message Authentication Code,散列消息鉴别码)
*
* @author jianggujin
*
*/
public enum Hmac
{
HmacMD5, HmacSHA1, HmacSHA256, HmacSHA384, HmacSHA512
}
/**
* 初始化HMAC密钥
*
* @return
* @see Hmac
* @throws Exception
*/
public byte[] initMacKey(Hmac hmac) throws Exception
{
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(hmac.toString());
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
return secretKey.getEncoded();
}
private static final char[] hexDigits = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6',
'7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
/**
* 将字节流按16进制转换成字符串.
*/
public static String byte2String(byte[] buf)
{
int count = buf.length;
StringBuffer sbuf = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < count; i++)
{
byte byte0 = buf[i];
sbuf.append(hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf]).append(
hexDigits[byte0 & 0xf]);
}
return sbuf.toString().toUpperCase();
}
}