Java基本密碼編譯演算法

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簡單的java密碼編譯演算法有：

1. BASE64 嚴格地說，屬於編碼格式，而非密碼編譯演算法
2. MD5(Message Digest algorithm 5，資訊摘要演算法)
3. SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列演算法)
4. HMAC(Hash Message Authentication Code，散列訊息鑒別碼)

 

 

1. BASE64

Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit位元組代碼的編碼方式之一，大家可以查看RFC2045～RFC2049，上面有MIME的詳細規範。Base64編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識資訊。例如，在Java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base64來將一個較長的唯一識別碼（一般為128-bit的UUID）編碼為一個字串，用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程式中，也常常需要把位元據編碼為適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，採用Base64編碼具有不可讀性，即所編碼的資料不會被人用肉眼所直接看到。（來源百度百科）

java實現代碼：

package com.cn.單向加密; 

import sun.misc.BASE64Decoder; 

import sun.misc.BASE64Encoder; /* BASE64的加密解密是雙向的，可以求反解.

BASE64Encoder和BASE64Decoder是非官方JDK實作類別。雖然可以在JDK裡能找到並使用，但是在API裡查不到。

JRE 中 sun 和 com.sun 開頭包的類都是未被文檔化的，他們屬於 java, javax 類庫的基礎，其中的實現大多數與底層平台有關，

一般來說是不推薦使用的。 

BASE64 嚴格地說，屬於編碼格式，而非密碼編譯演算法 

主要就是BASE64Encoder、BASE64Decoder兩個類，我們只需要知道使用對應的方法即可。

另，BASE加密後產生的位元組位元是8的倍數，如果不夠位元以=符號填充。 

BASE64 

按照RFC2045的定義，Base64被定義為：Base64內容傳送編碼被設計用來把任意序列的8位位元組描述為一種不易被人直接識別的形式。

（The Base64 Content-Tran敏感詞er-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.） 

常見於郵件、http加密，截取http資訊，你就會發現登入操作的使用者名稱、密碼欄位通過BASE64加密的。 */   public class BASE64 { /** * BASE64解密  

     *   

     * @param key  

     * @return * @throws Exception */   public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception { return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);   

    }  /** * BASE64加密  

     *   

     * @param key  

     * @return * @throws Exception */  public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception { return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);   

    } public static void main(String[] args) {

     String  str="12345678"; try {

        String  result1= BASE64.encryptBASE64(str.getBytes());

         System.out.println("result1=====加密資料=========="+result1); byte result2[]= BASE64.decryptBASE64(result1);

         String  str2=new String(result2);

         System.out.println("str2========解密資料========"+str2);

    } catch (Exception e) {

        e.printStackTrace();

    }  

    }

} 

 

2. MD5

MD5即Message-Digest Algorithm 5（資訊-摘要演算法5），用於確保資訊傳輸完整一致。是電腦廣泛使用的雜湊演算法之一（又譯摘要演算法、雜湊演算法），主流程式設計語言普遍已有MD5實現。將資料（如漢字）運算為另一固定長度值，是雜湊演算法的基礎原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。廣泛用於加密和解密技術，常用於檔案校正。校正？不管檔案多大，經過MD5後都能產生唯一的MD5值。好比現在的ISO校正，都是MD5校正。怎麼用？當然是把ISO經過MD5後產生MD5的值。一般下載linux-ISO的朋友都見過下載連結旁邊放著MD5的串。就是用來驗證檔案是否一致的。

java實現：

package com.cn.單向加密; 

import java.math.BigInteger; 

import java.security.MessageDigest; /* MD5(Message Digest algorithm 5，資訊摘要演算法) 

通常我們不直接使用上述MD5加密。通常將MD5產生的位元組數組交給BASE64再加密一把，得到相應的字串

Digest:彙編 */  public class MD5 { public static final String KEY_MD5 = "MD5"; public static String  getResult(String inputStr)

    {

        System.out.println("=======加密前的資料:"+inputStr);

        BigInteger bigInteger=null; try {

         MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5); byte[] inputData = inputStr.getBytes(); 

         md.update(inputData);   

         bigInteger = new BigInteger(md.digest());   

        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

        System.out.println("MD5加密後:" + bigInteger.toString(16)); return bigInteger.toString(16);

    } public static void main(String args[])

    { try {

             String inputStr = "簡單加密8888888888888888888";   

             getResult(inputStr);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

MD5演算法具有以下特點：

1、壓縮性：任意長度的資料，算出的MD5值長度都是固定的。

2、容易計算：從原資料計算出MD5值很容易。

3、抗修改性：對原資料進行任何改動，哪怕只修改1個位元組，所得到的MD5值都有很大區別。

4、弱抗碰撞：已知原資料和其MD5值，想找到一個具有相同MD5值的資料（即偽造資料）是非常困難的。

5、強抗碰撞：想找到兩個不同的資料，使它們具有相同的MD5值，是非常困難的。

MD5的作用是讓大容量資訊在用數位簽章軟體簽署私人密鑰前被"壓縮"成一種保密的格式（就是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的十六進位數字串）。除了MD5以外，其中比較有名的還有sha-1、RIPEMD以及Haval等。

 3.SHA

安全雜湊演算法（Secure Hash Algorithm）主要適用於數位簽章標準 (DSS)（Digital Signature Standard DSS）裡面定義的數位簽章演算法（Digital Signature Algorithm DSA）。對於長度小於2^64位的訊息，SHA1會產生一個160位的訊息摘要。該演算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善，並被廣泛使用。該演算法的思想是接收一段明文，然後以一種無法復原的方式將它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的理解為取一串輸入碼（稱為預映射或資訊），並把它們轉化為長度較短、位元固定的輸出序列即散列值（也稱為資訊摘要或資訊認證代碼）的過程。散列函數值可以說是對明文的一種“指紋”或是“摘要”所以對散列值的數位簽章就可以視為對此明文的數位簽章。

java實現：

package com.cn.單向加密; 

import java.math.BigInteger; 

import java.security.MessageDigest; /* SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列演算法），數位簽章等密碼學應用中重要的工具，

被廣泛地應用於電子商務等資訊安全領域。雖然，SHA與MD5通過碰撞法都被破解了， 

但是SHA仍然是公認的安全密碼編譯演算法，較之MD5更為安全*/  public class SHA { public static final String KEY_SHA = "SHA"; public static String  getResult(String inputStr)

    {

        BigInteger sha =null;

        System.out.println("=======加密前的資料:"+inputStr); byte[] inputData = inputStr.getBytes(); try {

             MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);  

             messageDigest.update(inputData);

             sha = new BigInteger(messageDigest.digest());   

             System.out.println("SHA加密後:" + sha.toString(32));   

        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();} return sha.toString(32);

    } public static void main(String args[])

    { try {

             String inputStr = "簡單加密";   

             getResult(inputStr);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

} 

SHA-1與MD5的比較

因為二者均由MD4匯出，SHA-1和MD5彼此很相似。相應的，他們的強度和其他特性也是相似，但還有以下幾點不同：

l 對強行攻擊的安全性：最顯著和最重要的區別是SHA-1摘要比MD5摘要長32 位。使用強行技術，產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD5是2^128數量級的操作，而對SHA-1則是2^160數量級的操作。這樣，SHA-1對強行攻擊有更大的強度。

l 對密碼分析的安全性：由於MD5的設計，易受密碼分析的攻擊，SHA-1顯得不易受這樣的攻擊。

l 速度：在相同的硬體上，SHA-1的運行速度比MD5慢。

 4.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列訊息鑒別碼，基於密鑰的Hash演算法的認證協議。訊息鑒別碼實現鑒別的原理是，用公開函數和密鑰產生一個固定長度的值作為認證標識，用這個標識鑒別訊息的完整性。使用一個密鑰產生一個固定大小的小資料區塊，即MAC，並將其加入到訊息中，然後傳輸。接收方利用與發送方共用的密鑰進行鑒別認證等。

java實現代碼：

package com.cn.單向加密; /* HMAC 

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列訊息鑒別碼，基於密鑰的Hash演算法的認證協議。

訊息鑒別碼實現鑒別的原理是，用公開函數和密鑰產生一個固定長度的值作為認證標識，用這個標識鑒別訊息的完整性。

使用一個密鑰產生一個固定大小的小資料區塊，

即MAC，並將其加入到訊息中，然後傳輸。接收方利用與發送方共用的密鑰進行鑒別認證等。*/  import javax.crypto.KeyGenerator; 

import javax.crypto.Mac; 

import javax.crypto.SecretKey; 

import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; 

import com.cn.comm.Tools; /** * 基礎加密組件 */ public abstract class HMAC { public static final String KEY_MAC = "HmacMD5"; /** * 初始化HMAC密鑰  

     *   

     * @return * @throws Exception */  public static String initMacKey() throws Exception {   

         KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);   

         SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); return BASE64.encryptBASE64(secretKey.getEncoded());   

    } /** * HMAC加密  ：主要方法

     *   

     * @param data  

     * @param key  

     * @return * @throws Exception */  public static String encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {   

        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(BASE64.decryptBASE64(key), KEY_MAC);   

        Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());   

        mac.init(secretKey); return new String(mac.doFinal(data));   

    } public static String  getResult1(String inputStr)

    {

        String path=Tools.getClassPath();

        String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";

        System.out.println("=======加密前的資料:"+inputStr);

        String  result=null; 

try { byte[] inputData = inputStr.getBytes(); 

            String key = HMAC.initMacKey(); /*產生密鑰*/ System.out.println("Mac密鑰:===" + key); /*將密鑰寫檔案*/ Tools.WriteMyFile(fileSource,key);

            result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);

            System.out.println("HMAC加密後:===" + result); 

        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();} return result.toString();

    } public static String  getResult2(String inputStr)

    {

        System.out.println("=======加密前的資料:"+inputStr);

         String path=Tools.getClassPath();

         String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";

         String key=null;; try { /*將密鑰從檔案中讀取*/ key=Tools.ReadMyFile(fileSource);

             System.out.println("getResult2密鑰:===" + key);  

        } catch (Exception e1) {

            e1.printStackTrace();}

        String  result=null; 

try { byte[] inputData = inputStr.getBytes(); /*對資料進行加密*/ result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);

            System.out.println("HMAC加密後:===" + result); 

        } catch (Exception e) {e.printStackTrace();} return result.toString();

    } public static void main(String args[])

     { try {

             String inputStr = "簡單加密"; /*使用同一密鑰：對資料進行加密：查看兩次加密的結果是否一樣*/  getResult1(inputStr); 

             getResult2(inputStr);

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

} 

Java基本密碼編譯演算法