java常见加密方式介绍

详见：http://blog.yemou.net/article/query/info/tytfjhfascvhzxcyt260

本篇内容简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种加密算法。 
    BASE64编码算法不算是真正的加密算法。 
    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，我们称之为单向加密算法。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：

Java代码  

1. /**

2. * BASE64解密

3. *

4. * @param key

5. * @return

6. * @throws Exception

7. */

8. public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {

9. return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);

10. }

11. /**

12. * BASE64加密

13. *

14. * @param key

15. * @return

16. * @throws Exception

17. */

18. public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {

19. return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);

20. }

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：

Java代码 

Java代码  

1. /**

2. * MD5加密

3. *

4. * @param data

5. * @return

6. * @throws Exception

7. */

8. public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {

9. MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);

10. md5.update(data);

11. return md5.digest();

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：

Java代码 

Java代码  

1. /**

2. * SHA加密

3. *

4. * @param data

5. * @return

6. * @throws Exception

7. */

8. public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

9. MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);

10. sha.update(data);

11. return sha.digest();

12. }

13. }

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：

Java代码 

Java代码  

1. /**

2. * 初始化HMAC密钥

3. *

4. * @return

5. * @throws Exception

6. */

7. public static String initMacKey() throws Exception {

8. KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

9. SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

10. return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());

11. }

12. /**

13. * HMAC加密

14. *

15. * @param data

16. * @param key

17. * @return

18. * @throws Exception

19. */

20. public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

21. SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);

22. Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

23. mac.init(secretKey);

24. return mac.doFinal(data);

25. }

给出一个完整类，如下：

Java代码 

Java代码  

1. import java.security.MessageDigest;

2. import javax.crypto.KeyGenerator;

3. import javax.crypto.Mac;

4. import javax.crypto.SecretKey;

5. import sun.misc.BASE64Decoder;

6. import sun.misc.BASE64Encoder;

7. /**

8. * 基础加密组件

9. *

10. * @author

11. * @version 1.0

12. * @since 1.0

13. */

14. public abstract class Coder {

15. public static final String KEY_SHA = "SHA";

16. public static final String KEY_MD5 = "MD5";

17. /**

18. * MAC算法可选以下多种算法

19. *

20. * <pre>

21. * HmacMD5

22. * HmacSHA1

23. * HmacSHA256

24. * HmacSHA384

25. * HmacSHA512

26. * </pre>

27. */

28. public static final String KEY_MAC = "HmacMD5";

29. /**

30. * BASE64解密

31. *

32. * @param key

33. * @return

34. * @throws Exception

35. */

36. public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {

37. return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);

38. }

39. /**

40. * BASE64加密

41. *

42. * @param key

43. * @return

44. * @throws Exception

45. */

46. public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {

47. return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);

48. }

49. /**

50. * MD5加密

51. *

52. * @param data

53. * @return

54. * @throws Exception

55. */

56. public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {

57. MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);

58. md5.update(data);

59. return md5.digest();

60. }

61. /**

62. * SHA加密

63. *

64. * @param data

65. * @return

66. * @throws Exception

67. */

68. public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

69. MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);

70. sha.update(data);

71. return sha.digest();

72. }

73. /**

74. * 初始化HMAC密钥

75. *

76. * @return

77. * @throws Exception

78. */

79. public static String initMacKey() throws Exception {

80. KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

81. SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

82. return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());

83. }

84. /**

85. * HMAC加密

86. *

87. * @param data

88. * @param key

89. * @return

90. * @throws Exception

91. */

92. public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

93. SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);

94. Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

95. mac.init(secretKey);

96. return mac.doFinal(data);

97. }

98. }

再给出一个测试类：

Java代码  

1. import static org.junit.Assert.*;

2. import org.junit.Test;

3. /**

4. *

5. * @author

6. * @version 1.0

7. * @since 1.0

8. */

9. public class CoderTest {

10. @Test

11. public void test() throws Exception {

12. String inputStr = "简单加密";

13. System.err.println("原文:\n" + inputStr);

14. byte[] inputData = inputStr.getBytes();

15. String code = Coder.encryptBASE64(inputData);

16. System.err.println("BASE64加密后:\n" + code);

17. byte[] output = Coder.decryptBASE64(code);

18. String outputStr = new String(output);

19. System.err.println("BASE64解密后:\n" + outputStr);

20. // 验证BASE64加密解密一致性

21. assertEquals(inputStr, outputStr);

22. // 验证MD5对于同一内容加密是否一致

23. assertArrayEquals(Coder.encryptMD5(inputData), Coder

24. .encryptMD5(inputData));

25. // 验证SHA对于同一内容加密是否一致

26. assertArrayEquals(Coder.encryptSHA(inputData), Coder

27. .encryptSHA(inputData));

28. String key = Coder.initMacKey();

29. System.err.println("Mac密钥:\n" + key);

30. // 验证HMAC对于同一内容，同一密钥加密是否一致

31. assertArrayEquals(Coder.encryptHMAC(inputData, key), Coder.encryptHMAC(

32. inputData, key));

33. BigInteger md5 = new BigInteger(Coder.encryptMD5(inputData));

34. System.err.println("MD5:\n" + md5.toString(16));

35. BigInteger sha = new BigInteger(Coder.encryptSHA(inputData));

36. System.err.println("SHA:\n" + sha.toString(32));

37. BigInteger mac = new BigInteger(Coder.encryptHMAC(inputData, inputStr));

38. System.err.println("HMAC:\n" + mac.toString(16));

39. }

40. }

控制台输出：

Console代码  

1. 原文:

2. 简单加密

3. BASE64加密后:

4. 566A5Y2V5Yqg5a+G

5. BASE64解密后:

6. 简单加密

7. Mac密钥:

8. uGxdHC+6ylRDaik++leFtGwiMbuYUJ6mqHWyhSgF4trVkVBBSQvY/a22xU8XT1RUemdCWW155Bke

9. pBIpkd7QHg==

10. MD5:

11. -550b4d90349ad4629462113e7934de56

12. SHA:

13. 91k9vo7p400cjkgfhjh0ia9qthsjagfn

14. HMAC:

15. 2287d192387e95694bdbba2fa941009a

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。