Java 加密技術：消息摘要。
一個消息摘要就是一個數據塊的數字指紋。即對一個任意長度的一個數據塊進行計算，產生一個唯一指印（對于SHA1是產生一個20字節的二進制數組）。
消息摘要有兩個基本屬性：
兩個不同的報文難以生成相同的摘要
難以對指定的摘要生成一個報文，而由該報文反推算出該指定的摘要
代表：美國國家標準技術研究所的SHA1和麻省理工學院Ronald Rivest提出的MD5
類 java.security.MessageDigest
java.lang.Object
|
+----java.security.MessageDigest
- public abstract class MessageDigest
- extends Object
MessageDigest 提供了消息摘要算法，如 MD5 或 SHA，的功能。消息摘要是安全單向散列函數，它采用任意大小的數據并輸出一個固定長度的散列值。
象 Java 安全性中的其它基于算法的類一樣，MessageDigest 有兩個主要的組件：
- 消息摘要 API ( 應用程序接口 )
- 這是需要消息摘要服務的應用調用的方法的接口。這個 API 由所有公有方法組成。
- 消息摘要 SPI ( 服務提供者接口 )
- 該接口是由提供特殊算法的提供者實現的接口。它由所有名字前綴為 engine 的方法組成。每個這樣的方法由具有相應名字的公有 API 方法調用。例如，
engineReset 方法由 reset 方法調用。SPI 方法是抽象的；提供者必須提供一個具體的實現。
MessageDigest 對象在啟動時被初始化。使用 update 方法處理數據。在任何地方都可調用 reset 復位摘要。一旦所有需要修改的數據都被修改了，將調用一個 digest 方法完成散列碼的計算。
對于給定次數的修改，只能調用 digest 方法一次。在調用 digest 之后，MessageDigest 對象被復位為初始化的狀態。
可以自由的實現 Cloneable 接口，這樣做將會使客戶應用在復制前用 instanceof Cloneable 測試可復制性：
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA");
if (md instanceof Cloneable) {
md.update(toChapter1);
MessageDigest tc1 = md.clone();
byte[] toChapter1Digest = tc1.digest;
md.update(toChapter2);
...etc.
} else {
throw new DigestException("couldn't make digest of partial content");
}
注意如果給定的實現是不可復制的，如果事先知道摘要的數目，仍然能以幾個實例為例計算中間的摘要。
構造子
MessageDigest
protected MessageDigest(String algorithm)
- 用指定的算法名創建一個消息摘要。
-
- 參數：
- algorithm - 摘要算法的標準字符串名。 Java 密碼結構 API 說明書 & 參考 的附錄 A。 -->
方法
getInstance
public static MessageDigest getInstance(String algorithm) throws NoSuchAlgorithmException
- 生成一個 MessageDigest 對象，它實現指定的摘要算法。 如果缺省的提供者包包含一個實現了該算法 MessageDigest 子類，則返回該子類的一個實例。如果算法在缺省包中是不可用的，將搜索其它的包。
-
- 參數：
- algorithm - 申請的算法名。 Java 密碼結構 API 說明書 & 參考 的附錄 A。 -->
- 返回值：
- 一個實現指定算法的 Message Digest 對象。
- 拋出： NoSuchAlgorithmException
- 如果算法在調用者環境中是不可用的。
getInstance
public static MessageDigest getInstance(String algorithm,
String provider) throws
NoSuchAlgorithmException,
NoSuchProviderException
- 生成一個 MessageDigest 對象，實現指定的算法，如果提供者的算法是可用的，那么該算法由該提供者提供。
-
- 參數：
- algorithm - 申請的算法名。 Java 密碼結構 API 說明書 & 參考 的附錄 A。 -->
- provider - 提供者的名字。
- 返回值：
- 一個實現指定算法的 Message Digest 對象。
- 拋出： NoSuchAlgorithmException
- 如果算法在申請的調用者提供的包中是不可用的。
- 拋出： NoSuchProviderException
- 如果提供者在環境中是不可用的。
- 參見：
- Provider
update
public void update(byte input)
- 用指定的字節修改該摘要。
-
- 參數：
- input - 用于修改摘要的字節。
update
public void update(byte input[],
int offset,
int len)
- 從數組指定的偏移量開始，用指定的字節數組修改摘要。
-
- 參數：
- input - 該字節數組。
- offset - 字節數組中開始的偏移量。
- len - 從
offset 開始用的字節數。
update
public void update(byte input[])
- 用指定的字節數組修改該摘要。
-
- 參數：
- input - 該字節數組。
digest
public byte[] digest()
- 通過執行最后的諸如填充的操作完成散列碼的計算。 在調用之后復位該摘要。
-
- 返回值：
- 存放結果散列值的字節數組。
digest
public byte[] digest(byte input[])
- 使用指定的字節數組執行對摘要最后的修改，然后完成摘要計算。 即，這個方法首先對數組調用 update，然后調用 digest()。
-
- 參數：
- input - 在摘要計算完成之前用于修改的輸入值。
- 返回值：
- 結果散列值的字節數組。
toString
public String toString()
- 返回該消息摘要對象的字符串表示。
-
- 覆蓋：
- 類 Object 中的 toString
isEqual
public static boolean isEqual(byte digesta[],
byte digestb[])
- 比較兩個摘要是否相同。 進行簡單的比較。
-
- 參數：
- digesta - 要比較的一個摘要。
- digestb - 要比較的另一個摘要。
- 返回值：
- 如果兩個摘要相等則為 true ，否則為 false。
reset
public void reset()
- 為將來的使用復位該摘要。
一個消息摘要就是一個數據塊的數字指紋。即對一個任意長度的一個數據塊進行計算，產生一個唯一指印（對于SHA1是產生一個20字節的二進制數組）。
消息摘要有兩個基本屬性：
兩個不同的報文難以生成相同的摘要
難以對指定的摘要生成一個報文，而由該報文反推算出該指定的摘要
代表：美國國家標準技術研究所的SHA1和麻省理工學院Ronald Rivest提出的MD5.
消息摘要MD5和SHA的使用
使用方法:
首先用生成一個MessageDigest類,確定計算方法
java.security.MessageDigest alga=java.security.MessageDigest.getInstance("SHA-1");
添加要進行計算摘要的信息
alga.update(myinfo.getBytes());
計算出摘要
byte[] digesta=alga.digest();
發送給其他人你的信息和摘要
其他人用相同的方法初始化,添加信息,最后進行比較摘要是否相同
algb.isEqual(digesta,algb.digest())
相關AIP
java.security.MessageDigest 類
static getInstance(String algorithm)
返回一個MessageDigest對象,它實現指定的算法
參數:算法名,如 SHA-1 或MD5
void update (byte input)
void update (byte[] input)
void update(byte[] input, int offset, int len)
添加要進行計算摘要的信息
byte[] digest()
完成計算,返回計算得到的摘要(對于MD5是16位,SHA是20位)
void reset()
復位
static boolean isEqual(byte[] digesta, byte[] digestb)
比效兩個摘要是否相同
代碼：
import java.security.*;
public class myDigest {
public static void main(String[] args) {
myDigest my = new myDigest();
my.testDigest();
}
public void testDigest() {
try {
String myinfo = "我的測試信息";
// java.security.MessageDigest
// alg=java.security.MessageDigest.getInstance("MD5");
java.security.MessageDigest alga = java.security.MessageDigest
.getInstance("SHA-1");
alga.update(myinfo.getBytes());
byte[] digesta = alga.digest();
System.out.println("本信息摘要是:" + byte2hex(digesta));
// 通過某種方式傳給其他人你的信息(myinfo)和摘要(digesta) 對方可以判斷是否更改或傳輸正常
java.security.MessageDigest algb = java.security.MessageDigest
.getInstance("SHA-1");
algb.update(myinfo.getBytes());
if (algb.isEqual(digesta, algb.digest())) {
System.out.println("信息檢查正常");
} else {
System.out.println("摘要不相同");
}
} catch (java.security.NoSuchAlgorithmException ex) {
System.out.println("非法摘要算法");
}
}
public String byte2hex(byte[] b) // 二行制轉字符串
{
String hs = "";
String stmp = "";
for (int n = 0; n < b.length; n++) {
stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
if (stmp.length() == 1)
hs = hs + "0" + stmp;
else
hs = hs + stmp;
}
return hs.toUpperCase();
}
}
b[n] & 0XFF 的作用是將byte轉化為int。
因為0xff是整型， byte[] b; b[index] & 0xff 向大的數據類型靠攏，就是整型了。
java中的byte 是sign的 ,所以 將一個負byte強制轉換成int,就會損壞原來的binary表示,例如:
byte bb=(byte) 0xf1; //11110001
printBinary((int)bb);//11111111111111111111111111110001
printBinary(bb & 0xff);//00000000000000000000000011110001
運行結果：
int: -15 binary:
11111111111111111111111111110001
int: 241 binary:
00000000000000000000000011110001