MD5 消息摘要算法,英文:MD5 Message-Digest Algorithm ,一种被广泛使用的密码散列函数,可以产生出一个128位(16字节)的散列值(hash value),用于确保信息传输完整一致。
MD5 是单向加密不可逆的,也就是常说的非对称加密,常用于用户密码的加密,这样即使密码泄露也不知道对应的明文信息,有效的保护系统和用户的隐私信息。
MD5 算法产生的是一个 128 位的散列值,128 位是指的二进制中的 128 位,具体占 16 字节(每个字节可以表示为 8 位二进制数)。
MD5 加密最终会将 128 位数字转换成十六进制表示,每个字节( 8 位)转成 2 位十六进制数,最终得到 32 个字符,其中每两个字符代表一个十六进制数,因此最终 MD5 加密结果字符长度为 32 位。
由于 MD5 算法是单向的,不能被反向解析,但是可以通过正向加密后的字典表(Lookup 表和 Rainbow 表)对比的方式进行暴力破解。
对于此种情况可以使用自定义偏移常量(盐值)的方法来降低加密结果被破解的可能。
Java 中进行 MD5 加密使用的是 JDk 中的 java.security
包中的 MessageDigest 类,其中的 getInstance() 方法可以根据算法名称获取对应的算法实例。
// 获取 MD5 算法实例对象
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
根据 JDK 提供的算法,可以对任意的字符内容进行 MD5 加密处理,加密处理的流程为:
获取 MD5 算法实例
获取需要加密的字符内容对应的的字节信息,可指定编码方式
对得到的字节信息使用 MD5 算法处理,得到加密后的字节
将加密后的字节转化为 16 进制字符串
返回加密后的字符串信息
public static String md5(String data) {
try {
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
byte[] md5 = md.digest(data.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
// 将处理后的字节转成 16 进制,得到最终 32 个字符
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (byte b : md5) {
sb.append(String.format("%02x", b));
}
return sb.toString();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
return "";
}
MessageDigest 类可以获取 MD5 实例
md.digest() 计算字符串内容的摘要,并得到计算后的 hash value
StandardCharsets.UTF_8 用来指定计算时使用的编码格式,如果不指定则会使用系统默认编码格式,系统之间不统一会造成中文乱码
sb.append(String.format(“%02x”, b)) 用于将字节信息转为十六进制
最后,可以在 main 方法中验证 MD5 算法的有效性
public static void main(String[] args) {
String password = "testPsd";
String passwordMd5Str = md5(password);
System.out.println("加密前: " + password);
System.out.println("加密后: " + passwordMd5Str);
}
输出结果为
加密前: testPsd
加密后: 52c165118aae94580335f628dc8b202b
使用盐值可以进一步提升 MD5 加密算法安全性,降低破解风险。
public static String md5(String data) {
try {
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 加盐处理,需要将对应的盐记录,用于验证密码
int randomNum = new SecureRandom().nextInt(1000);
byte[] md5 = md.digest((data + randomNum).getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (byte b : md5) {
//sb.append(Integer.toHexString(b & 0xff));
// 字符串格式转成 16 进制
sb.append(String.format("%02x", b));
}
return sb.toString();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
return "";
}
MD5 算法除了用于对字符内容进行加密,还可以用来对文件进行 MD5 校验。
文件进行 MD5 校验即针对每个文件可以计算出一个 MD5 值来作为该文件的唯一编码,如果文件在传输过程中发生了修改,那么最终得到文件的 MD5 值会发生变化。
根据上述 MD5 校验方法可以验证文件的有效性,保证文件在传输过程中不会被篡改。
public static String md5ForFile(String filePath) {
MessageDigest md = null;
byte[] fileBytes = new byte[0];
try {
md = MessageDigest.getInstance("MD5");
fileBytes = Files.readAllBytes(Paths.get(filePath));
}catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
byte[] md5 = md.digest(fileBytes);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (byte b : md5) {
sb.append(String.format("%02x", b));
}
return sb.toString();
}
在 main 方法中验证 MD5 算法的有效性
public static void main(String[] args) {
String filePath = "C:\桌面\test.jpg";
String fileMd5Str = md5ForFile(filePath);
System.out.println("加密后: " + fileMd5Str);
}
输出结果为
加密后: 75f590a718ee6e8f65c0e7bf780a9e79
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