Hash算法

目录

一、Hash基本概念

        1.特点

2.hash的目的及用途

二、常用Hash算法

1.MD5算法

2.加盐

3.SHA系列算法与HashTools工具类

4.RipeMD-160算法

一、Hash基本概念

哈希算法也叫摘要算法，是一种用于加密的算法，其工作原理是对任意一组输入总能得到一个长度固定的计算结果

1.特点

对于相同输入，hash后结果一定相同

对于不同输入，hash后结果大概率不同

再这里需要提到hash碰撞，即两个不同的输入，经过计算后得到了相同的结果。

产生hash碰撞的原因：

        由于hash算法输出的字节长度是固定的，而输入的长度确实无限的，用无限的输入映射有限的输出，就会产生碰撞

 2.hash的目的及用途

目的：经过hash后可以判断原始数据是否被篡改，这是由hash算法的特点决定的

用途：

（1）用于检验下载的文件是否正确

（2）用于用户登录时密码的验证

二、常用Hash算法

JAVA中的Hash算法通过统一的接口调用，因此，对于算法的使用，不同的参数可以构造不同算法

1.MD5算法

 MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");//创建基于MD5算法的摘要对象
 md5.update("hahaha".getBytes());//更新原始数据
 //获取加密后的结果
 byte[] digest = md5.digest();//获取数据摘要

 System.out.println("加密后的结果是==>"+ Arrays.toString(digest));
 //使用工具类将加密后的结果转换为16进制字符串（工具类在后文）
 System.out.println("转换为16进制字符串==>"+HashTools.bytesToHex(digest));
 System.out.println("加密后的长度是==>"+digest.length);

运行结果： 

2.加盐

盐是指对每个口令额外添加随机数，用以应对彩虹表攻击。彩虹表攻击是指一个预先计算好常用口令hash结果的表，彩虹攻击是说用该表于hash后的结果表对照，就可以获得原始口令。

String password="aaaaaaheimaojingzhang";//口令
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
md5.update(password.getBytes());//加入口令
byte[] digest = md5.digest();//加密
String bytesToHex = HashTools.bytesToHex(digest);//转换为16进制字符串

System.out.println("加密后==>"+ Arrays.toString(digest));
System.out.println("16进制字符串==>"+bytesToHex);
//加盐
String salt = UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5);
md5.update(salt.getBytes());
byte[] digest1 = md5.digest();
String bytesToHex1 = HashTools.bytesToHex(digest1);

System.out.println("加盐后加密==>"+ Arrays.toString(digest1));
System.out.println("加盐后16进制字符串==>"+bytesToHex1);

 运行结果:

3.SHA系列算法与HashTools工具类

对于SHA－１算法的实现过程与MD5算法大致相同，只有在创建摘要对象时不同，因此可以创建工具类HashTools对其封装。

 private static MessageDigest MD;//摘要对象
    private HashTools(){//私有构造，外部无法实例化对象

    }
     //将字节数组转换为16进制字符串
    public static String bytesToHex(byte[] bytes){
        StringBuilder ret = new StringBuilder();//存储结果
        for(byte b:bytes){
            //将字节值转换为2位16进制字符串
            ret.append(String.format("%02x",b));
        }
        return ret.toString();
    }

    //MD5
    public static String digestMD5(String resource) throws NoSuchAlgorithmException {
       MD = MessageDigest.getInstance("MD5");//创建MD5摘要对象
       return handler(resource);//公共功能
    }

    //SHA-1
    public static String digestSHA1(String resource) throws NoSuchAlgorithmException {
        MD = MessageDigest.getInstance("SHA-1");//创建SHA-1对象
        return handler(resource);
    }
    //公共实现
    public static String handler(String resource){
        MD.update(resource.getBytes());//更新口令
        byte[] digest = HashTools.MD.digest();//获取该口令的摘要数组
        String bytesToHex = bytesToHex(digest);//调用本类静态方法，将摘要结果转换为字符串
        return bytesToHex;//返回字符串
    }

String password="aaaaaaheimaojingzhang";
System.out.println("基于MD5==>"+HashTools.digestMD5(password));
System.out.println("基于SHA-1==>"+HashTools.digestSHA1(password));

运行结果：

4.RipeMD-160算法

该算法是一个第三方类库，不是Java标准库中提供的算法，在使用前需要将jar包添加到类路径下，其次要使用BouncyCastle的RipeMD-160算法，还需要注册BouncyCastle通知对象

//注册BouncyCastleBouncyCastleProvider通知类
//将提供消息摘要算法注册至Security
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
//获取该算法的对象
MessageDigest ripeMD160 = MessageDigest.getInstance("RipeMD160");
//更新原始数据
ripeMD160.update("wbjxxmy".getBytes());
//加密
byte[] digest = ripeMD160.digest();
System.out.println("摘要的字节数组==>"+Arrays.toString(digest));
System.out.println("摘要字节数组长度==>"+digest.length);
System.out.println("摘要16进制字符串==>"+HashTools.bytesToHex(digest));

运行结果：