MessageDigest-加密工具类

MessageDigest-加密工具类

我们知道,编程中数据的传输,保存,为了考虑安全性的问题,需要将数据进行加密.我们拿数据库做例子.如果一个用户注册系统的数据库,没有对用户的信息进行保存,如,我去页面注册,输入"Vicky","123456".注册.web服务器未对数据进行加密而直接写入数据库,那么数据库中的用户信息,便是一个直接可用的数据!一旦服务器服务器被黑~那么用户的信息将毫无保留的展现在黑客面前...为了解决这个弊端,现在大多数都会将信息进行MD5加密.如"Vicky"与"123456"加密后,会生成16位或者32位字符串.而黑客即便获得这些数据也无法使用...

MD5用途：
a，防止被篡改：1）比如发送一个电子文档，发送前，我先得到MD5的输出结果a。然后在对方收到电子文档后，对方也得到一个MD5的输出结果b。如果a与b一样就代表中途未被篡改。2）比如我提供文件下载，为了防止不法分子在安装程序中添加木马，我可以在网站上公布由安装文件得到的MD5输出结果。3）SVN在检测文件是否在CheckOut后被修改过，也是用到了MD5.

b，防止直接看到明文：现在很多网站在数据库存储用户的密码的时候都是存储用户密码的MD5值。这样就算不法分子得到数据库的用户密码的MD5值，也无法知道用户的密码。当用户登录的时候，系统把用户输入的密码计算成MD5值，然后再去和保存在文件系统中的MD5值进行比较，进而确定输入的密码是否正确。通过这样的步骤，系统在并不知道用户密码的明码的情况下就可以确定用户登录系统的合法性。

    MD5是常用的加密方法（不可逆）,这里主要讲述JDK中的Java.security.MessageDigest加密方式!

MD5是常用的加密算法，也经常用于校验信息完整，如文件的完整性。用术语讲，MD5是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm)。另外还有一种常用的消息摘要算法SHA1。如果想了解这些的话，可以去百度百科：MD5、SHA1、消息摘要算法。

     Java已经实现了MD5、SHA1算法。利用java.security.MessageDigest类就可以获取字符串和文件的MD5以及SHA1结果。       

[java] view plain copy

1. @Test  
2.     public void testMD() {  
3.         try {             
4.             String username = "Vicky"; 
   

5.  // 拿到一个MD5转换器（如果想要SHA1参数换成”SHA1”）

6.             MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5"); 
   

7.  // 输入的字符串转换成字节数组

8.        username.getBytes()

9.             messageDigest.update(username.getBytes());  
10.             String usernameMD5 = messageDigest.digest().toString();  
11.             System.out.println(usernameMD5);  
12.         } catch (Exception e) {  
13.             e.printStackTrace();  
14.         }  
15.     }  

打印的是:[B@107077e,这是因为输出的是byte[](messageDigest.digest()得到的是个二进制byte数组，包含16个元素，有可能某些byte是不可打印的字符。)

1)我们可以使用Base64来处理byte[]

[java] view plain copy

1. @Test  
2.     public void testMD() {  
3.         try {             
4.             String username = "Vicky";  
5.             MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");  
6.             messageDigest.update(username.getBytes("UTF-8"));  
7.             System.out.println(Base64.encode(messageDigest.digest()));  
8.         } catch (Exception e) {  
9.             e.printStackTrace();  
10.         }  
11.     }  

打印的是:AgwpBZPO+ErqxOosJp0ybQ== 

2)当然我们可以编写函数,处理二进制转hex字符串.

如:

[java] view plain copy

1. /** 
2.      * 将16位byte[] 转换为32位String 
3.      *  
4.      * @param buffer 
5.      * @return 
6.      */  
7.     private String toHex(byte buffer[]) {  
8.         StringBuffer sb = new StringBuffer(buffer.length * 2);  
9.         for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
   
10.          // Character.forDigit(int,int)  指定基数中的一个特定的数字的字符表示。如果该值的基数不是有效的基数，
11.           //或值的数字是不指定基数中的有效数字，则返回空字符（'\ u0000的）。
12.             sb.append(Character.forDigit((buffer[i] & 240) >> 4, 16));  
13.             sb.append(Character.forDigit(buffer[i] & 15 , 16));  //
    
14.         }  
15.   
16.         return sb.toString();  
17.     }  

编写测试语句

[java] view plain copy

1. @Test  
2.     public void testMD() {  
3.         try {  
4.               
5.             String username = "Vicky";  
6.             MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");  
7.             messageDigest.update(username.getBytes("UTF-8"));  
8.             System.out.println(toHex(messageDigest.digest()));  
9.         } catch (Exception e) {  
10.             e.printStackTrace();  
11.         }  
12.     }  

打印:020c290593cef84aeac4ea2c269d326d,返回的是32位的字符串!!!

3)当然我们可以编写函数,处理二进制转32String字符串.

1. /** 
2.      * 将16位byte[] 转换为32位String 
3.      *  
4.      * @param buffer 
5.      * @return 
6.      */  
7.     private String to32String(byte buffer[]) { 
   
8.         StringBuffer md5StrBuff = new StringBuffer();
   
9.        for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
   
10.              if (Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i]).length() == 1){   //0xFF & byteArray[i](位运算)变成 一个整数且是一个正整数
11.                    md5StrBuff.append("0").append(Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i]));
12.              }else{
13.                    md5StrBuff.append(Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i])); //Integer.toHexString(int)转成16进制的字符串
14.              }
    
15.        }
    
16.        return md5StrBuff.toString();   
    
17.     } 
    

编写测试语句

[java] view plain copy

1. @Test  
2.     public void testMD() {  
3.         try {  
4.               
5.             String username = "Vicky";  
6.             MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");  
7.             messageDigest.update(username.getBytes("UTF-8"));  
8.             System.out.println(to32String(messageDigest.digest()));  
9.         } catch (Exception e) {  
10.             e.printStackTrace();  
11.         }  
12.     } 
    

打印:020c290593cef84aeac4ea2c269d326d ,返回的是32位的字符串!!!

这样我们便可以直接使用JDK为我们提供的加密类与函数了!

 MessageDigest不仅仅只为我们提供了"MD5"加密,还提供了"SHA-1"

创建的方法只为: MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");

MD5与SHA-1的区别为:MD5是16位,SHA是20位（这是两种报文摘要的算法）

生成安全令牌!

有时候,我们需要产生一个数据,这个数据保存了用户的信息,但加密后仍然有可能被人使用,即便他人不确切的了解详细信息...

好比,我们在上网的时候,很多网页都会有一个信息,是否保存登录信息,以便下次可以直接登录而不必再次输入账户,密码等...而通常这样需要Cookie保存用户信息,当然,这个信息是加密信息,且一般都加了时间戳等验证信息的...

    登陆时,读取cookie,解析cookie的信息,以及如时间戳等附加信息.如果没有时间戳...那么任何人只要有这个cookie,复制cookie到他的电脑中,然后登陆相同的页面,即便盗用者并不知道用户的信息是什么,也能登陆...

所以,时间戳就类似我们所说的安全令牌.

    方式,将用户信息MD5加密后,再将时间戳MD5加密,然后按照特定的处理,将加密后的用户信息以及时间戳,ip地址等信息再次处理,加密后,生成cookie保存客户端...这样就避免了前面所说的安全问题...

    Java.security.MessageDigest,在创建安全令牌上,比MD5更简便.因为update方法!!!

1. package cn.vicky.utils;  
2.   
3. import java.security.MessageDigest;  
4. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
5.   
6. /** 
7.  * 令牌处理器 
8.  *  
9.  * @author Vicky 
10.  * @emial eclipser@163.com 
11.  *  
12.  */  
13. public class TokenProcessor {  
14.   
15.     private static TokenProcessor instance = new TokenProcessor();  
16.   
17.     private long previous;  
18.   
19.     protected TokenProcessor() {  
20.     }  
21.   
22.     public static TokenProcessor getInstance() {  
23.         return instance;  
24.     }  
25.   
26.     public synchronized String generateToken(String msg, boolean timeChange) {  
27.         try {  
28.   
29.             long current = System.currentTimeMillis();  
30.             if (current == previous)                current++;   
31.             previous = current;   
32.             MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");  
33.             md.update(msg.getBytes());  
34.             if (timeChange) {  
35.                 // byte now[] = (current+"").toString().getBytes();  
36.                 byte now[] = (new Long(current)).toString().getBytes();  
37.                 md.update(now);  
38.             }  
39.             return toHex(md.digest());  
40.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
41.             return null;  
42.         }  
43.     }  
44.   
45.     private String toHex(byte buffer[]) {  
46.         StringBuffer sb = new StringBuffer(buffer.length * 2);  
47.         for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {  
48.             sb.append(Character.forDigit((buffer[i] & 240) >> 4, 16));  
49.             sb.append(Character.forDigit(buffer[i] & 15, 16));  
50.         }  
51.   
52.         return sb.toString();  
53.     }  
54. } 
    

测试

1. @Test  
2.     public void testGenerateToken(){  
3.           
4.         String token = new TokenProcessor().generateToken("Vicky",true);  
5.           
6.         System.err.println(token);  
7.   
8.         String token2 = new TokenProcessor().generateToken("Vicky",false);  
9.           
10.         System.err.println(token2);  
11.     }  
12.      
    

执行后打印:

69ff8ae72232da59a613ecc830ed7c7a
020c290593cef84aeac4ea2c269d326d

再次执行打印:

d8e38257652deaa76de81c8225801482
020c290593cef84aeac4ea2c269d326d

可见,第1打印的数据,是一直变换的.因为他加入了时间戳

而第2条打印的数据却是不变的,因为他只是简单的MD5加密

 

   这样的安全令牌在很多大型框架中都会涉及,比如说顶顶大名的Struts.这里,我以servlet为实例,向request请求加入安全令牌!

1. package cn.vicky.struts.util;  
2.   
3. import java.security.MessageDigest;  
4. import java.security.NoSuchAlgorithmException;  
5.   
6. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
7. import javax.servlet.http.HttpSession;  
8.   
9. /** 
10.  *  
11.  * @author Vicky 
12.  * @email eclipser@163.com 
13.  *  
14.  */  
15. public class TokenProcessor {  
16.   
17.     private static TokenProcessor instance = new TokenProcessor();  
18.   
19.     private long previous;  
20.   
21.     protected TokenProcessor() {  
22.     }  
23.   
24.     public static TokenProcessor getInstance() {  
25.         return instance;  
26.     }  
27.   
28.     public synchronized boolean isTokenValid(HttpServletRequest request) {  
29.         return isTokenValid(request, false);  
30.     }  
31.   
32.     public synchronized boolean isTokenValid(HttpServletRequest request,  
33.             boolean reset) {  
34.   
35.         HttpSession session = request.getSession(false);  
36.         if (session == null  
37.             return false;  
38.         String saved = (String) session  
39.                 .getAttribute("cn.vicky.struts.action.TOKEN");  
40.         if (saved == null)   
41.             return false;  
42.   
43.         if (reset)   
44.             resetToken(request);  
45.         String token = request  
46.                 .getParameter("cn.vicky.struts.taglib.html.TOKEN");  
47.         if (token == null)  
48.             return false;  
49.         else  
50.             return saved.equals(token);   
51.     }  
52.   
53.   
54.     public synchronized void resetToken(HttpServletRequest request) {  
55.         HttpSession session = request.getSession(false);  
56.         if (session == null) {  
57.             return;  
58.         } else {  
59.             session.removeAttribute("cn.vicky.struts.action.TOKEN");  
60.             return;  
61.         }  
62.     }  
63.   
64.   
65.     public synchronized void saveToken(HttpServletRequest request) {  
66.         HttpSession session = request.getSession();  
67.         String token = generateToken(request);  
68.         if (token != null)  
69.             session.setAttribute("cn.vicky.struts.action.TOKEN", token);  
70.     }  
71.   
72.   
73.     public synchronized String generateToken(HttpServletRequest request) {  
74.         HttpSession session = request.getSession();  
75.         return generateToken(session.getId());  
76.     }  
77.   
78.   
79.     public synchronized String generateToken(String id) {  
80.         try {  
81.   
82.             long current = System.currentTimeMillis();  
83.             if (current == previous)   
84.                 current++;  
85.             previous = current;  
86.               
87.             // byte now[] = (current+"").toString().getBytes();  
88.             byte now[] = (new Long(current)).toString().getBytes();  
89.             MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");  
90.               
91.             md.update(id.getBytes());  
92.             md.update(now);  
93.             System.out.println(md.digest().length);  
94.             return toHex(md.digest());  
95.         } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
96.             return null;  
97.         }  
98.     }  
99.   
100.       
101.     private String toHex(byte buffer[]) {  
102.         StringBuffer sb = new StringBuffer(buffer.length * 2);  
103.         for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {  
104.             sb.append(Character.forDigit((buffer[i] & 240) >> 4, 16));  
105.             sb.append(Character.forDigit(buffer[i] & 15, 16));  
106.         }  
107.   
108.         return sb.toString();  
109.     }  
110. } 
     

转载：http://blog.youkuaiyun.com/eclipser1987/article/details/5158784  感谢博主分享