MessageDigest
MessageDigest 类为应用程序提供信息摘要算法的功能，如 MD5 或 SHA 算法。信息摘要是安全的单向哈希函数，它接收任意大小的数据，输出固定长度的哈希值。
MessageDigest 对象开始被初始化。该对象通过使用 update 方法处理数据。任何时候都可以调用 reset 方法重置摘要。一旦所有需要更新的数据都已经被更新了，应该调用 digest 方法之一完成哈希计算。
对于给定数量的更新数据，digest 方法只能被调用一次。digest 被调用后，MessageDigest 对象被重新设置成其初始状态。
MD5算法得到的摘要是固定为 128 bit 的二进制串（一堆0和1，一共128个），为了更友好的表示摘要，一般都将 128位的二进制串 转为 32个16进制位 或 16个16进制位 如下：
原始数据:
1234567890
16位小写摘要
f82d132f9bb018ca
16位大写摘要
F82D132F9BB018CA
32位小写摘要
e807f1fcf82d132f9bb018ca6738a19f
32位大写摘要
E807F1FCF82D132F9BB018CA6738A19F
MD5算法得到的摘要固定长度位 128 bit 也就是32位，那么怎么还有16的摘要呢？
其实从上面的表格中可以看出，16位的摘要是取32位的摘要值的中间部分，即32位摘要中第8~24位的片段。
MessageDigest类计算MD5摘要的步骤
1、创建MessageDigest对象
public static MesageDigest getInstance(String algorithm);
算法名不区分大小写，所以下面的写法都是正确的：
MesageDigest getInstance("MD5");
MesageDigest getInstance("md5");
MesageDigest getInstance("mD5");
2、向MessageDigest传送要计算的数据
该步骤就是调用下面的某个方法来完成数据的传递
public void update(byte input);
public void update(byte[] input);
public void update(byte[] input, int offset, int len);
3、计算摘要
最后调用下面的某个方法来计算摘要。
public byte[] digest();
public byte[] digest(byte[] input);
public int digest(byte[] buf,int offset,int len);
4、将摘要转为16进制位的字符串
为了更友好的表示摘要，一般都将 128位的二进制串 转为 32个16进制位 或 16个16进制位 ，并以字符串的形式表示。
摘要一般以字符串的形式展示，所以在WEB应用中，用于表示密码的MD5摘要的数据库字段一般设置为String类型String password（虽然字段名字面意思表示账户密码，但实际上只是账户密码的MD5摘要）。
基于MessageDigest类的MD5工具类实现
1、MD5工具类完整代码
import java.security.MessageDigest;
public class MD5Util {
private static final String hexDigits[] = {"0", "1", "2", "3", "4", "5",
"6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f"};
/**
* 将1个字节（1 byte = 8 bit）转为 2个十六进制位
* 1个16进制位 = 4个二进制位 （即4 bit）
* 转换思路：最简单的办法就是先将byte转为10进制的int类型，然后将十进制数转十六进制
*/
private static String byteToHexString(byte b) {
// byte类型赋值给int变量时，java会自动将byte类型转int类型，从低位类型到高位类型自动转换
int n = b;
// 将十进制数转十六进制
if (n < 0)
n += 256;
int d1 = n / 16;
int d2 = n % 16;
// d1和d2通过访问数组变量的方式转成16进制字符串；比如 d1 为12 ，那么就转为"c"; 因为int类型不会有a,b,c,d,e,f等表示16进制的字符
return hexDigits[d1] + hexDigits[d2];
}
/**
* 将字节数组里每个字节转成2个16进制位的字符串后拼接起来
*/
private static String byteArrayToHexString(byte b[]) {
StringBuffer resultSb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < b.length; i++){
resultSb.append(byteToHexString(b[i]));
}
return resultSb.toString();
}
/**
* MD5算法，统一返回大写形式的摘要结果，默认固定长度是 128bit 即 32个16进制位
* String origin ：需要进行MD5计算的字符串
* String charsetname ：MD5算法的编码
*/
private static String MD5_32(String origin, String charsetname) {
String resultString = null;
try {
// 1，创建MessageDigest对象
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 2，向MessageDigest传送要计算的数据;传入的数据需要转化为指定编码的字节数组
md.update(origin.getBytes( charsetname ));
// 3，计算摘要
byte[] bytesResult = md.digest();
// 第2步和第3步可以合并成下面一步
// byte[] bytesResult = md.digest(origin.getBytes(charsetname));
// 4,将字节数组转换为16进制位
resultString = byteArrayToHexString( bytesResult );
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 统一返回大写形式的字符串摘要
return resultString.toUpperCase();
}
/**
* 获取 16位的MD5摘要，就是截取32位结果的中间部分
*/
private static String MD5_16(String origin, String charsetname) {
return MD5_32(origin, charsetname).substring(8,24);
}
public static void main(String[] args){
String origin = "1234567890";
// 默认MD5计算得到128 bit的摘要，即32个 16进制位
String result_32 = MD5_32(origin, "utf-8");
System.out.println(result_32); // E807F1FCF82D132F9BB018CA6738A19F
// 默认MD5计算得到即16个 16进制位
String result_16 = MD5_16(origin, "utf-8");
System.out.println(result_16); // F82D132F9BB018CA
}
}
没有调用update方法？
在很多时候，我们经常看到类似下面的写法：
byte[] bytesResult = md.digest(origin.getBytes(charsetname));
在这种写法中并没有代码显式地调用update方法，但跟下面的写法是一样的，实际上也调用了update方法：
// 2，向MessageDigest传送要计算的数据;传入的数据需要转化为指定编码的字节数组
md.update(origin.getBytes( charsetname ));
// 3，计算摘要
byte[] bytesResult = md.digest();
查看该digest(byte[] input)方法的源码，可以看到该方法其实就是将第2步和第3步封装成一个函数而已。
public byte[] digest(byte[] input) {
update(input);
return digest();
}
另一种封装的工具类
package com.company;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class MD5Tool {
private static ThreadLocal<MD5Tool> md5ToolThreadLocal = new ThreadLocal<>();
private MD5Tool() {
}
/**
* 获取一个MD5工具实例
*/
public static MD5Tool getInstance() {
if (md5ToolThreadLocal.get() == null) {
md5ToolThreadLocal.set(new MD5Tool());
}
return md5ToolThreadLocal.get();
}
/**
* 通过md5进行加密
*
* @param source 要加密的数据
* @return
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public String getMd5(String source) throws NoSuchAlgorithmException {
//1.获取MessageDigest对象
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("md5");
//2.执行加密操作
byte[] bytes = source.getBytes();
//在MD5算法这，得到的目标字节数组的特点：长度固定为16
byte[] targetBytes = digest.digest(bytes);
//3.声明字符数组
char[] characters = new char[]{'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
//4.遍历targetBytes
StringBuilder builder = new StringBuilder();
for (byte b : targetBytes) {
//5.取出b的高四位的值
//先把高四位通过右移操作拽到低四位
int high = (b >> 4) & 15;
//6.取出b的低四位的值
int low = b & 15;
//7.以high为下标从characters中取出对应的十六进制字符
char highChar = characters[high];
//8.以low为下标从characters中取出对应的十六进制字符
char lowChar = characters[low];
builder.append(highChar).append(lowChar);
}
return builder.toString();
}
}
项目中真实用到的密码加密
采用的是Base64+MD5加密
public String encode(String passwd, String username)
{
Encoder encoder=Base64.getEncoder();
MessageDigest md5 = null;
try
{
md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
}
catch (NoSuchAlgorithmException e)
{
System.out.println("encode()加密失败");//一般使用logger.error("encode()加密失败", e);
}
try
{
if (md5 != null)
{
passwd = encoder.encodeToString(md5.digest((passwd + username).getBytes("utf-8")));
}
}
catch (UnsupportedEncodingException e)
{
System.out.println("encode()加密失败");//一般使用logger.error("encode()加密失败", e);
}
return passwd;
}
之后将密码保存到数据库中。
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