Java加密：常见哈希算法总结

一、概述

二、哈希碰撞

三、常见的哈希算法

四、简单应用代码实现

下面先以MD5算法对密码进行加密为例：

哈希算法的用途

扩展：

一、概述

哈希算法(Hash)又称摘要算法（Digest )，它的作用是:对任意一组输入数据进行计算，得到一个固定长度的输出摘要。哈希算法的目的:为了验证原始数据是否被篡改。
哈希算法最重要的特点就是:

·相同的输入一定得到相同的输出;

·不同的输入大概率得到不同的输出。

二、哈希碰撞

哈希碰撞是指，两个不同的输入得到了相同的输出，比如：

"AaAaAa".hashCode(); // 0x7460e8c0
"BBAaBB".hashCode(); // 0x7460e8c0"通话".hashCode(); // 0x11ff03
"重地".hashCode(); // 0x11ff03

碰撞能不能避免?答案是不能。碰撞是一定会出现的，因为输出的气节长度是固定的，String的hashcode()输出是4字节整数，最多只有4294967296种输出，但输入的数据长度是不固定的，有无数种输入。所以，哈希算法是把一个无限的输入集合映射到一个有限的输出集合，必然会产生碰撞。
碰撞不可怕，我们担心的不是碰撞，而是碰撞的概率，因为碰撞概率的高低关系到哈希算法的安全性。一个安全的哈希算法必须满足:
·碰撞概率低;
·不能猜测输出。

三、常见的哈希算法

算法	输出长度（位）	输出长度（字节）
MD5	128 bits	16 bytes
SHA-1	160bits	20 bytes
RipeMD-160	160bits	20 bytes
SHA-256	256 bits	32 bytes
SHA-512	512 bits	64 bytes

四、简单应用代码实现

下面先以MD5算法对密码进行加密为例：

首先在使用MessageDigest时，我们首先根据哈希算法获取一个MessageDigest 实例；

然后，反复调用update(byte[])输入数据；

当输入结束后，调用digest()方法获得byte[]数组表示的摘要；

最后，把它转换为十六进制的字符串，借助String.format("%02x", bite)格式化控制。

public class demo02 {public static void main(String[] args) {try {String password = "123wbjxxmynhmyzgq";//根据当前算法，获取加密工具对象(摘要)MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");//更新原始数据digest.update(password.getBytes());//加密后的字节数组，转换字符串byte[] resultByteArray = digest.digest();StringBuilder result = new StringBuilder();for(byte bite : resultByteArray) {//字符串格式化控制：转换成16进制，每个数字占两个字节，不足0来补result.append(String.format("%02x", bite));}System.out.println(result);System.out.println(result.length());} catch (NoSuchAlgorithmException e) {e.printStackTrace();}}}

哈希算法的用途

1.校验下载文件

我们只需要计算本地文件的哈希值，再与官网公开的哈希值对比，如果相同，说明文件下载正确，否则，说明文件已经被篡改。因为相同的输入永远会得到相同的输出，如果输入被修改了，得到的输出就会不同。

2.存储用户密码

为了防止密码泄露和抵御彩虹表的攻击，我们需要对每个口令额外添加随机数，这个方法称之为盐（salt）。

下面介绍用哈希算法SHA-1对密码进行加密:

①获取SHA-1算法的工具对象MessageDigest，通过getInstance("SHA-1")来进行创建；

②使用update()更新数据(添加数据)；

③通过digest()方法获取加密信息(消息摘要)；

④使用StringBuilder将加密信息格式化成16进制拼接成字符串输出。

public class demo04 {public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {String password = "wertyuisdf";String salt = UUID.randomUUID().toString().substring(0, 5);System.out.println(salt);//获取SHA-1算法的工具对象MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");digest.update(password.getBytes());digest.update(salt.getBytes());byte[] resultByteArray = digest.digest();System.out.println(Arrays.toString(resultByteArray));System.out.println(resultByteArray.length);StringBuilder result = new StringBuilder();for(byte b : resultByteArray) {result.append(String.format("%02x", b));}System.out.println(result);}}

输出加密内容长度、加密内容：

扩展：

首先介绍bouncyCastle：提供了很多哈希算法和加密算法的第三方开源库
下面介绍哈希算法 RipeMD-160算法实现过程:

①注册BouncyCastle提供的通知类对象BouncyCastleProvider;

②获取RipeMD160算法的“消息摘要对象”(加密对象)MessageDigest.getInstance("RipeMD160");

③更新原始数据update()

④通过调用digest()方法获取消息摘要(加密)

⑤输出具体信息，此次借助BigInteger(1,result).toString(16)，1表示输出类型为正整数，16表示转换成16进制，将消息摘要输出。

public class demo {public static void main(String[] args) {try {//注册BouncyCastle提供的通知类对象BouncyCastleProviderSecurity.addProvider(new BouncyCastleProvider());//获取RipeMD160算法的“消息摘要对象”(加密对象)MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("RipeMD160");//更新原始数据md.update("HelloWorld".getBytes());//获取消息摘要(加密)byte[] result = md.digest();//消息摘要的字节长度和内容System.out.println(result.length); //160位 = 20字节System.out.println(Arrays.toString(result));//16进制内容字符串//1 代表类型为正整数String hex = new BigInteger(1,result).toString(16);System.out.println(hex.length()); //20字节 = 40个字符System.out.println(hex);} catch (NoSuchAlgorithmException e) {e.printStackTrace();}}}

输出结果：

以上就是对于哈希算法总结以及简单应用实现的分享，如有不当之处还请大家多多评论指正，喜欢的话可以留下您的关注和点赞，一起学习，一起进步！