Java加密技术(一)——BASE64与单向加密算法MD5&SHA&MAC

发布时间:2017-7-1 11:17:53编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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基本的单向加密算法:

  BASE64 严格地说,属于编码格式,而非加密算法

  MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要算法)

  SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)

  HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鉴别码)

复杂的对称加密(DES、PBE)、非对称加密算法:

  DES(Data Encryption Standard,数据加密算法)

  PBE(Password-based encryption,基于密码验证)

  RSA(算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)

  DH(Diffie-Hellman算法,密钥一致协议)

  DSA(Digital Signature Algorithm,数字签名)

  ECC(Elliptic Curves Cryptography,椭圆曲线密码编码学)

下面简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种方法:

  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。

通过java代码实现如下(JDK原生实现,第三方请自行实现):

 1 /** 2      * BASE64加密 3      * @param key 4      * @return 5      */ 6     public static String encryptBASE64(byte[] key){ 7         BASE64Encoder base64Encoder = new BASE64Encoder(); 8         String encode = base64Encoder.encode(key); 9         return encode;10     }11     /**12      * BASE64解密13      * @param key14      * @return15      * @throws Exception16      */17     public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception{18         BASE64Decoder base64Decoder = new BASE64Decoder();19         byte[] decodeBuffer = base64Decoder.decodeBuffer(key);20         return decodeBuffer;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。

通过java代码实现如下:

 1 /** 2      * MD5加密 3      * @param data 4      * @return 5      * @throws Exception 6      */ 7     public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception{ 8         MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); 9         md5.update(data);10         byte[] result = md5.digest();11         return result;12     }

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, 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      * @param data 4      * @return 5      * @throws Exception 6      */ 7     public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception{ 8         MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA"); 9         sha.update(data);10         byte[] result = sha.digest();11         return result;12     }

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。

通过java代码实现如下:

 1 /** 2      * 初始化HMAC密钥 3      * @return 4      * @throws Exception 5      */ 6     public static String initMacKey() throws Exception{ 7         KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC); 8         SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 9         String initKey = encryptBASE64(secretKey.getEncoded());10         return initKey;11     }12     /**13      * HMAC加密14      * @param data15      * @param key16      * @return17      * @throws Exception18      */19     public static byte[] encryptHMAC(byte[] data,String key) throws Exception{20         SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);21         Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());22         mac.init(secretKey);23         byte[] res = mac.doFinal(data);24         return res;25     }

BASE64Encoder和BASE64Decoder是非官方JDK实现类。虽然可以在JDK里能找到并使用,但是在API里查不到。JRE 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的,他们属

于 java, javax 类库的基础,其中的实现大多数与底层平台有关,一般来说是不推荐使用的。

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。

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。


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