摘：单向加密算法

时间：2014-04-20 16:22:41 阅读：626 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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。

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通过java代码实现如下：

 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     }  
11       
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。

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通过java代码实现如下：

 1     /** 
 2      * MD5加密 
 3      *  
 4      * @param data 
 5      * @return 
 6      * @throws Exception 
 7      */  
 8     public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {  
 9       
10         MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);  
11         md5.update(data);  
12       
13         return md5.digest();  
14       
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， bubuko.com,布布扣但是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：

 1         /** 
 2          * SHA加密 
 3          *  
 4          * @param data 
 5          * @return 
 6          * @throws Exception 
 7          */  
 8         public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {  
 9       
10             MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);  
11             sha.update(data);  
12       
13             return sha.digest();  
14       
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。

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通过java代码实现如下：

 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);  
 9       
10         SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();  
11         return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());  
12     }  
13       
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 {  
23       
24         SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);  
25         Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());  
26         mac.init(secretKey);  
27       
28         return mac.doFinal(data);  
29       
30     }

给出一个完整类，如下：

  1     import java.security.MessageDigest;  
  2       
  3     import javax.crypto.KeyGenerator;  
  4     import javax.crypto.Mac;  
  5     import javax.crypto.SecretKey;  
  6       
  7     import sun.misc.BASE64Decoder;  
  8     import sun.misc.BASE64Encoder;  
  9       
 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";  
 20       
 21         /** 
 22          * MAC算法可选以下多种算法 
 23          *  
 24          * <pre> 
 25          * HmacMD5  
 26          * HmacSHA1  
 27          * HmacSHA256  
 28          * HmacSHA384  
 29          * HmacSHA512 
 30          * </pre> 
 31          */  
 32         public static final String KEY_MAC = "HmacMD5";  
 33       
 34         /** 
 35          * BASE64解密 
 36          *  
 37          * @param key 
 38          * @return 
 39          * @throws Exception 
 40          */  
 41         public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {  
 42             return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);  
 43         }  
 44       
 45         /** 
 46          * BASE64加密 
 47          *  
 48          * @param key 
 49          * @return 
 50          * @throws Exception 
 51          */  
 52         public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {  
 53             return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);  
 54         }  
 55       
 56         /** 
 57          * MD5加密 
 58          *  
 59          * @param data 
 60          * @return 
 61          * @throws Exception 
 62          */  
 63         public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {  
 64       
 65             MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);  
 66             md5.update(data);  
 67       
 68             return md5.digest();  
 69       
 70         }  
 71       
 72         /** 
 73          * SHA加密 
 74          *  
 75          * @param data 
 76          * @return 
 77          * @throws Exception 
 78          */  
 79         public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {  
 80       
 81             MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);  
 82             sha.update(data);  
 83       
 84             return sha.digest();  
 85       
 86         }  
 87       
 88         /** 
 89          * 初始化HMAC密钥 
 90          *  
 91          * @return 
 92          * @throws Exception 
 93          */  
 94         public static String initMacKey() throws Exception {  
 95             KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);  
 96       
 97             SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();  
 98             return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());  
 99         }  
100       
101         /** 
102          * HMAC加密 
103          *  
104          * @param data 
105          * @param key 
106          * @return 
107          * @throws Exception 
108          */  
109         public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {  
110       
111             SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);  
112             Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());  
113             mac.init(secretKey);  
114       
115             return mac.doFinal(data);  
116       
117         }  
118     }

再给出一个测试类：

 1     import static org.junit.Assert.*;  
 2       
 3     import org.junit.Test;  
 4       
 5     /** 
 6      *  
 7      * @author 梁栋 
 8      * @version 1.0 
 9      * @since 1.0 
10      */  
11     public class CoderTest {  
12       
13         @Test  
14         public void test() throws Exception {  
15             String inputStr = "简单加密";  
16             System.err.println("原文:\n" + inputStr);  
17       
18             byte[] inputData = inputStr.getBytes();  
19             String code = Coder.encryptBASE64(inputData);  
20       
21             System.err.println("BASE64加密后:\n" + code);  
22       
23             byte[] output = Coder.decryptBASE64(code);  
24       
25             String outputStr = new String(output);  
26       
27             System.err.println("BASE64解密后:\n" + outputStr);  
28       
29             // 验证BASE64加密解密一致性  
30             assertEquals(inputStr, outputStr);  
31       
32             // 验证MD5对于同一内容加密是否一致  
33             assertArrayEquals(Coder.encryptMD5(inputData), Coder  
34                     .encryptMD5(inputData));  
35       
36             // 验证SHA对于同一内容加密是否一致  
37             assertArrayEquals(Coder.encryptSHA(inputData), Coder  
38                     .encryptSHA(inputData));  
39       
40             String key = Coder.initMacKey();  
41             System.err.println("Mac密钥:\n" + key);  
42       
43             // 验证HMAC对于同一内容，同一密钥加密是否一致  
44             assertArrayEquals(Coder.encryptHMAC(inputData, key), Coder.encryptHMAC(  
45                     inputData, key));  
46       
47             BigInteger md5 = new BigInteger(Coder.encryptMD5(inputData));  
48             System.err.println("MD5:\n" + md5.toString(16));  
49       
50             BigInteger sha = new BigInteger(Coder.encryptSHA(inputData));  
51             System.err.println("SHA:\n" + sha.toString(32));  
52       
53             BigInteger mac = new BigInteger(Coder.encryptHMAC(inputData, inputStr));  
54             System.err.println("HMAC:\n" + mac.toString(16));  
55         }  
56     }

控制台输出：

Console

原文:  
简单加密  
BASE64加密后:  
566A5Y2V5Yqg5a+G  
   
BASE64解密后:  
简单加密  
Mac密钥:  
uGxdHC+6ylRDaik++leFtGwiMbuYUJ6mqHWyhSgF4trVkVBBSQvY/a22xU8XT1RUemdCWW155Bke  
pBIpkd7QHg==  
   
MD5:  
-550b4d90349ad4629462113e7934de56  
SHA:  
91k9vo7p400cjkgfhjh0ia9qthsjagfn  
HMAC:  
2287d192387e95694bdbba2fa941009a  

　 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。 bubuko.com,布布扣
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。

来源：http://security.group.iteye.com/group/wiki/1710-one-way-encryption-algorithm

摘：单向加密算法,布布扣,bubuko.com

摘：单向加密算法

原文：http://www.cnblogs.com/weiweiyin/p/3675973.html

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