java之消息摘要演算法,常用的消息摘要演算法有哪些

本文目錄一覽：

• 1、1.1 信息摘要演算法簡介
• 2、用JAVA程序實現消息摘要演算法,並生成一個數的消息摘要
• 3、分享Java常用幾種加密演算法

1.1 信息摘要演算法簡介

數據摘要演算法（信息摘要）是密碼學演算法中非常重要的一個分支，它通過對所有數據提取指紋信息以實現數據簽名、數據完整性校驗等功能，由於演算法具有其不可逆性，有時候也會被用做敏感信息加密。

消息摘要演算法（雜湊演算法，哈希演算法）的主要特徵是加密過程不需要密鑰，並且經過加密的數據無法被解密，只有輸入相同的明文數據經過相同的消息摘要演算法才能得到相同的密文。

一般地，把對一個信息的摘要稱為該消息的指紋或數字簽名，信息摘要演算法的主要用途是 信息完整性校驗 ，就好比我們接到一個快遞，肯定都會先確定快遞包裝是否完整，有沒有被人打開過，裡面的東東有沒有被人動過。

在計算機領域，我們也希望能知道別人傳遞的消息是否完整、是否有被篡改，這裡就用到信息摘要演算法。

舉例：我們傳遞 password 時，需要將 password 加 salt 後做信息摘要，接收方核對摘要，相同則接受處理，不相同則認為本次的 password 傳輸過程中被篡改，拒絕本次請求。

信息摘要演算法來源於 CRC演算法 ，最初 CRC演算法 是用來驗證數據完整性的，即我們常見的 奇偶校驗碼 、 循環冗餘校驗 ，在CRC基礎上發展出了MD和SHA兩大演算法家族，CRC比這些演算法都要早，MD演算法比SHA演算法早，SHA演算法是對MD演算法的改進。再後來則發展出了可以帶有密碼的信息摘要演算法- MAC演算法 。

信息摘要演算法包括三大類，MD、SHA和MAC演算法，MD的分類是按照版本規定的，SHA一般是按照產生的消息長度分類的，但是SHA系列演算法在學術上會按照演算法版本區分SHA-0、SHA-1、SHA-2、SHA-3，

MAC演算法是Hmac加融合的其他算來命名的。

下表是主要的信息摘要演算法的特點比較，關於MD5、SHA1等演算法的具體過程，非安全、演算法專業人士可不學習，如有需要可以參考下面的維基百科：

美國對於演算法出口有著嚴格的限制，Sun公司（現在應該是甲骨文了）限於美國演算法出口法律的限制和本身的一些原因，並有提供特別全面的演算法支持，不過java的加密模塊被設計為：以SPI方式提供演算法具體實現，可以用來透明的接入其他演算法供應商，通過SPI機制可以直接使用其他演算法供應商的jar包工具。

在Java中主要的演算法供應商有三類：Sun本身的演算法，包含在JDK中，大部分在JDK 1.6之後，Bouncy Castle和Commons Codec。

用JAVA程序實現消息摘要演算法,並生成一個數的消息摘要

import java.security.MessageDigest;

String myinfo=”我的測試信息”;

MessageDigest alg = MessageDigest.getInstance(“MD5”);

alga.update(myinfo.getBytes());

byte[] bytes = alga.digest();

分享Java常用幾種加密演算法

簡單的Java加密演算法有：

第一種. BASE

Base是網路上最常見的用於傳輸Bit位元組代碼的編碼方式之一，大家可以查看RFC～RFC，上面有MIME的詳細規範。Base編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的標識信息。例如，在Java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base來將一個較長的唯一標識符（一般為-bit的UUID）編碼為一個字元串，用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程序中，也常常需要把二進位數據編碼為適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，採用Base編碼具有不可讀性，即所編碼的數據不會被人用肉眼所直接看到。

第二種. MD

MD即Message-Digest Algorithm （信息-摘要演算法），用於確保信息傳輸完整一致。是計算機廣泛使用的雜湊演算法之一（又譯摘要演算法、哈希演算法），主流編程語言普遍已有MD實現。將數據（如漢字）運算為另一固定長度值，是雜湊演算法的基礎原理，MD的前身有MD、MD和MD。廣泛用於加密和解密技術，常用於文件校驗。校驗？不管文件多大，經過MD後都能生成唯一的MD值。好比現在的ISO校驗，都是MD校驗。怎麼用？當然是把ISO經過MD後產生MD的值。一般下載linux-ISO的朋友都見過下載鏈接旁邊放著MD的串。就是用來驗證文件是否一致的。

MD演算法具有以下特點：

壓縮性：任意長度的數據，算出的MD值長度都是固定的。

容易計算：從原數據計算出MD值很容易。

抗修改性：對原數據進行任何改動，哪怕只修改個位元組，所得到的MD值都有很大區別。

弱抗碰撞：已知原數據和其MD值，想找到一個具有相同MD值的數據（即偽造數據）是非常困難的。

強抗碰撞：想找到兩個不同的數據，使它們具有相同的MD值，是非常困難的。

MD的作用是讓大容量信息在用數字簽名軟體簽署私人密鑰前被」壓縮」成一種保密的格式（就是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的十六進位數字串）。除了MD以外，其中比較有名的還有sha-、RIPEMD以及Haval等。

第三種.SHA

安全哈希演算法（Secure Hash Algorithm）主要適用於數字簽名標準（Digital Signature Standard DSS）裡面定義的數字簽名演算法（Digital Signature Algorithm DSA）。對於長度小於^位的消息，SHA會產生一個位的消息摘要。該演算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善，並被廣泛使用。該演算法的思想是接收一段明文，然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的理解為取一串輸入碼（稱為預映射或信息），並把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即散列值（也稱為信息摘要或信息認證代碼）的過程。散列函數值可以說是對明文的一種「指紋」或是「摘要」所以對散列值的數字簽名就可以視為對此明文的數字簽名。

SHA-與MD的比較

因為二者均由MD導出，SHA-和MD彼此很相似。相應的，他們的強度和其他特性也是相似，但還有以下幾點不同：

對強行攻擊的安全性：最顯著和最重要的區別是SHA-摘要比MD摘要長 位。使用強行技術，產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD是^數量級的操作，而對SHA-則是^數量級的操作。這樣，SHA-對強行攻擊有更大的強度。

對密碼分析的安全性：由於MD的設計，易受密碼分析的攻擊，SHA-顯得不易受這樣的攻擊。

速度：在相同的硬體上，SHA-的運行速度比MD慢。

第四種.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鑒別碼，基於密鑰的Hash演算法的認證協議。消息鑒別碼實現鑒別的原理是，用公開函數和密鑰產生一個固定長度的值作為認證標識，用這個標識鑒別消息的完整性。使用一個密鑰生成一個固定大小的小數據塊，即MAC，並將其加入到消息中，然後傳輸。接收方利用與發送方共享的密鑰進行鑒別認證等。