一文搞懂Java MD5算法的原理及实现

目录

• MD5加密简介
• MD5加密原理
• MD5加密常用方法

MD5加密简介

哈希算法又称散列算法，是将任何数据转换成固定长度的算法的统称。 从本质上讲，MD5也是一种哈希算法，其输出是生成128位的输出结果。 如果输入两个不同的明文，就会输出两个不同的输出值，并且根据输出值，不能得到原始的明文，这个过程是不可逆的。

MD5加密原理

MD5算法对512位报文的输入信息进行处理，每个报文被分成16个32位报文。 经过一系列处理后，算法的输出由4个32位的数据包组成，这些数据包级联生成一个128位的哈希值。

在MD5算法中，信息的填写方式是这样的:消息后面跟着一个1，然后是无数个0，直到512字节的剩余数等于448 (n*512) + 448。 为什么剩下的是448，因为剩下的512-448是64位，表示填充前的消息长度。 加上剩下的64位，(n+1)乘以512，也就是512的整数倍。

然后循环通过link变量获得结果。 MD5包含四个32位整数参数，称为链接变量:A=0x01234567, B= 0x89ABCdef, C= 0xFeDCba98, D=0x76543210。 一旦设置好四个链接变量，算法就开始了四轮循环。 具体的内部计算是关于数学的。如果你感兴趣，你可以自己理解。这里没有更多的解释。

MD5加密常用方法

 /**
     * 用MD5算法进行加密
     * @param str 需要加密的字符串
     * @return MD5加密后的结果
	 * @throws UnsupportedEncodingException
     */
public static String encodeMD5String(String str) {
       	return getMD5(str);
    }

 /**
     * MD5编码方法， 该方法存在漏洞，特殊情况下编码后的字符串只有31位长度
     * @param str
     * @param method
     * @return
     * @throws UnsupportedEncodingException
     */
private static String encode(String str, String method) throws UnsupportedEncodingException {
        MessageDigest md = null;
        String dstr = null;
        try {
            md = MessageDigest.getInstance(method);
            md.update(str.getBytes("UTF-8"));
            dstr = new BigInteger(1, md.digest()).toString(16);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return dstr;
    }

/**
     * MD5编码方法
     * @param message
     * @return
     */
    public static String getMD5(String message) {
        MessageDigest messageDigest = null;
        StringBuffer md5StrBuff = new StringBuffer();
        try {
            messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
            messageDigest.reset();
            messageDigest.update(message.getBytes("UTF-8"));  

            byte[] byteArray = messageDigest.digest();
            for (int i = 0; i < byteArray.length; i++)
            {
                if (Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i]).length() == 1)
                    md5StrBuff.append("0").append(Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i]));
                else
                    md5StrBuff.append(Integer.toHexString(0xFF & byteArray[i]));
            }
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException();
        }
        return md5StrBuff.toString().toUpperCase();//字母大写
    }

 /**
     * 加密
     * @param content
     * @return
     */
    public static String encrypt(String content) {
    	String password = "12345678dd";
    	byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
        String encryptResultStr = parseByte2HexStr(encryptResult);
        return encryptResultStr;
    }

/**
     * 加密
     * @param content
     * @param password
     * @return
     */
    public static String encryptStr(String content, String password) {
    	byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
        return parseByte2HexStr(encryptResult);
    }

/**
     * 解密
     * @param encryptResultStr
     * @return
     * @throws UnsupportedEncodingException
     */
    public static String decrypt(String encryptResultStr) throws UnsupportedEncodingException {
    	String password = "12345678dd";
    	 byte[] decryptFrom = parseHexStr2Byte(encryptResultStr);
	     byte[] decryptResult = decrypt(decryptFrom, password);
	     // 解密内容进行解码
	     String result = new String(decryptResult, UTF8);
	     return result;
    }

/**
     * 解密
     * @param encryptStr
     * @param password
     * @return
     * @throws UnsupportedEncodingException
     */
    public static String decryptStr(String encryptStr, String password) throws UnsupportedEncodingException {
		byte[] decryptFrom = parseHexStr2Byte(encryptStr);
		byte[] decryptResult = decrypt(decryptFrom, password);
		// 解密内容进行解码
		return new String(decryptResult, UTF8);
    }

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