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标题: 想了解一下MD5加密技术 [打印本页]

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作者: 侯伟浩    时间: 2011-12-22 12:00
标题: 想了解一下MD5加密技术


怎么对一个数据加密？加密后怎么取回原来的数据？

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作者: 黑马巩伟伟    时间: 2011-12-22 12:36
Md5加密原理
    MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
    在MD5算法中，首先需要对信息进行填充，使其字节长度对512求余数的结果等于448。因此，信息的字节长度（Bits Length）将被扩展至N*512+448，即N*64+56个字节（Bytes），N为一个正整数。填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后再在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前的信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度=N*512+448+64=(N+1)*512，即长度恰好是512的整数倍数。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。MD5中有四个32位被称作链接变量（Chaining Variable）的整数参数，他们分别为：A=0x01234567，B=0x89abcdef，C=0xfedcba98，D=0x76543210。 当设置好这四个链接变量后，就开始进入算法的四轮循环运算，循环的次数是信息中512位信息分组的数目。
     将上面四个链接变量复制到另外四个变量中：A到a，B到b，C到c，D到d。 主循环有四轮（MD4只有三轮），每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量（文本中的一个子分组和一个常数）。
     再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之一。 以一下是每次操作中用到的四个非线性函数（每轮一个）。
  F(X,Y,Z)=(X∧Y)∨(( X)∧Z)
   G(X,Y,Z)=(X∧Z)∨(Y∧( Z))
   H(X,Y,Z)=X⊕Y⊕Z
  I(X,Y,Z)=Y⊕(X∨( Z))
其中，⊕是异或，∧是与，∨是或， 是反符号。如果X、Y和Z的对应位是独立和均匀的，那么结果的每一位也应是独立和均匀的。F是一个逐位运算的函数。即，如果X，那么Y，否则Z。函数H是逐位奇偶操作符。所有这些完成之后，将A，B，C，D分别加上a，b，c，d。然后用下一分组数据继续运行算法，最后的输出是A，B，C和D的级联。最后得到的A，B，C，D就是输出结果，A是低位，D为高位，DCBA组成128位输出结果。

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作者: 侯伟浩    时间: 2011-12-22 12:44
不要讲那么多理论，有代码加详细注释最好

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作者: 陈帅雷    时间: 2011-12-22 13:04
package csl.md5;
import java.lang.reflect.*;
/*************************************************
keyBean 类实现了RSA Data Security, Inc.在提交给IETF
的RFC1321中的keyBean message-digest 算法。
*************************************************/
public class keyBean {
/* 下面这些S11-S44实际上是一个4*4的矩阵，在原始的C实现中是用#define 实现的，
这里把它们实现成为static final是表示了只读，切能在同一个进程空间内的多个
Instance间共享*/
static final int S11 = 7;
static final int S12 = 12;
static final int S13 = 17;
static final int S14 = 22;
static final int S21 = 5;
static final int S22 = 9;
static final int S23 = 14;
static final int S24 = 20;
static final int S31 = 4;
static final int S32 = 11;
static final int S33 = 16;
static final int S34 = 23;
static final int S41 = 6;
static final int S42 = 10;
static final int S43 = 15;
static final int S44 = 21;
static final byte[] PADDING = { -128, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
/* 下面的三个成员是keyBean计算过程中用到的3个核心数据，在原始的C实现中
被定义到keyBean_CTX结构中
*/
private long[] state = new long[4]; // state (ABCD)
private long[] count = new long[2]; // number of bits, modulo 2^64 (lsb first)
private byte[] buffer = new byte[64]; // input buffer
/* digestHexStr是keyBean的唯一一个公共成员，是最新一次计算结果的
　 16进制ASCII表示.
*/
public String digestHexStr;
/* digest,是最新一次计算结果的2进制内部表示，表示128bit的keyBean值.
*/
private byte[] digest = new byte[16];
/*
getkeyBeanofStr是类keyBean最主要的公共方法，入口参数是你想要进行keyBean变换的字符串
返回的是变换完的结果，这个结果是从公共成员digestHexStr取得的．
*/
public String getkeyBeanofStr(String inbuf) {
keyBeanInit();
keyBeanUpdate(inbuf.getBytes(), inbuf.length());
keyBeanFinal();
digestHexStr = "";
for (int i = 0; i < 16; i++) {
digestHexStr += byteHEX(digest[i]);
}
return digestHexStr;
}
// 这是keyBean这个类的标准构造函数，JavaBean要求有一个public的并且没有参数的构造函数
public keyBean() {
keyBeanInit();
return;
}

/* keyBeanInit是一个初始化函数，初始化核心变量，装入标准的幻数 */
private void keyBeanInit() {
count[0] = 0L;
count[1] = 0L;
///* Load magic initialization constants.
state[0] = 0x67452301L;
state[1] = 0xefcdab89L;
state[2] = 0x98badcfeL;
state[3] = 0x10325476L;
return;
}
/* F, G, H ,I 是4个基本的keyBean函数，在原始的keyBean的C实现中，由于它们是
简单的位运算，可能出于效率的考虑把它们实现成了宏，在java中，我们把它们
　　实现成了private方法，名字保持了原来C中的。 */
private long F(long x, long y, long z) {
return (x & y) | ((~x) & z);
}
private long G(long x, long y, long z) {
return (x & z) | (y & (~z));
}
private long H(long x, long y, long z) {
return x ^ y ^ z;
}
private long I(long x, long y, long z) {
return y ^ (x | (~z));
}
/*
FF,GG,HH和II将调用F,G,H,I进行近一步变换
FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
*/
private long FF(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
long ac) {
a += F (b, c, d) + x + ac;
a = ((int) a << s) | ((int) a >>>(32 - s));
a += b;
return a;
}
private long GG(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
long ac) {
a += G (b, c, d) + x + ac;
a = ((int) a << s) | ((int) a >>>(32 - s));
a += b;
return a;
}
private long HH(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
long ac) {
a += H (b, c, d) + x + ac;
a = ((int) a << s) | ((int) a >>>(32 - s));
a += b;
return a;
}
private long II(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
long ac) {
a += I (b, c, d) + x + ac;
a = ((int) a << s) | ((int) a >>>(32 - s));
a += b;
return a;
}
/*
keyBeanUpdate是keyBean的主计算过程，inbuf是要变换的字节串，inputlen是长度，这个
函数由getkeyBeanofStr调用，调用之前需要调用keyBeaninit，因此把它设计成private的
*/
private void keyBeanUpdate(byte[] inbuf, int inputLen) {
int i, index, partLen;
byte[] block = new byte[64];
index = (int)(count[0] >>>3) & 0x3F;
// /* Update number of bits */
if ((count[0] += (inputLen << 3)) < (inputLen << 3))
count[1]++;
count[1] += (inputLen >>>29);
partLen = 64 - index;
// Transform as many times as possible.
if (inputLen >= partLen) {
keyBeanMemcpy(buffer, inbuf, index, 0, partLen);
keyBeanTransform(buffer);
for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) {
keyBeanMemcpy(block, inbuf, 0, i, 64);
keyBeanTransform (block);
}
index = 0;
} else
i = 0;
///* Buffer remaining input */
keyBeanMemcpy(buffer, inbuf, index, i, inputLen - i);
}
/*
keyBeanFinal整理和填写输出结果
*/
private void keyBeanFinal () {
byte[] bits = new byte[8];
int index, padLen;
///* Save number of bits */
Encode (bits, count, 8);
///* Pad out to 56 mod 64.
index = (int)(count[0] >>>3) & 0x3f;
padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
keyBeanUpdate (PADDING, padLen);
///* Append length (before padding) */
keyBeanUpdate(bits, 8);
///* Store state in digest */
Encode (digest, state, 16);
}
/* keyBeanMemcpy是一个内部使用的byte数组的块拷贝函数，从input的inpos开始把len长度的
　　　　　 字节拷贝到output的outpos位置开始
*/
private void keyBeanMemcpy (byte[] output, byte[] input,
int outpos, int inpos, int len)
{
int i;
for (i = 0; i < len; i++)
output[outpos + i] = input[inpos + i];
}
/*
keyBeanTransform是keyBean核心变换程序，有keyBeanUpdate调用，block是分块的原始字节
*/
private void keyBeanTransform (byte block[]) {
long a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3];
long[] x = new long[16];
Decode (x, block, 64);
/* Round 1 */
a = FF (a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478L); /* 1 */
d = FF (d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756L); /* 2 */
c = FF (c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070dbL); /* 3 */
b = FF (b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceeeL); /* 4 */
a = FF (a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0fafL); /* 5 */
d = FF (d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62aL); /* 6 */
c = FF (c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613L); /* 7 */
b = FF (b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501L); /* 8 */
a = FF (a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8L); /* 9 */
d = FF (d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7afL); /* 10 */
c = FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1L); /* 11 */
b = FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7beL); /* 12 */
a = FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122L); /* 13 */
d = FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193L); /* 14 */
c = FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438eL); /* 15 */
b = FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821L); /* 16 */
/* Round 2 */
a = GG (a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562L); /* 17 */
d = GG (d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340L); /* 18 */
c = GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51L); /* 19 */
b = GG (b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aaL); /* 20 */
a = GG (a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105dL); /* 21 */
d = GG (d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453L); /* 22 */
c = GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681L); /* 23 */
b = GG (b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8L); /* 24 */
a = GG (a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6L); /* 25 */
d = GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6L); /* 26 */
c = GG (c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87L); /* 27 */
b = GG (b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14edL); /* 28 */
a = GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905L); /* 29 */
d = GG (d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8L); /* 30 */
c = GG (c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9L); /* 31 */
b = GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8aL); /* 32 */
/* Round 3 */
a = HH (a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942L); /* 33 */
d = HH (d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681L); /* 34 */
c = HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122L); /* 35 */
b = HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380cL); /* 36 */
a = HH (a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44L); /* 37 */
d = HH (d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9L); /* 38 */
c = HH (c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60L); /* 39 */
b = HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70L); /* 40 */
a = HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6L); /* 41 */
d = HH (d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127faL); /* 42 */
c = HH (c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085L); /* 43 */
b = HH (b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05L); /* 44 */
a = HH (a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039L); /* 45 */
d = HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5L); /* 46 */
c = HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8L); /* 47 */
b = HH (b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665L); /* 48 */
/* Round 4 */
a = II (a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244L); /* 49 */
d = II (d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97L); /* 50 */
c = II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7L); /* 51 */
b = II (b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039L); /* 52 */
a = II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3L); /* 53 */
d = II (d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92L); /* 54 */
c = II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47dL); /* 55 */
b = II (b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1L); /* 56 */
a = II (a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4fL); /* 57 */
d = II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0L); /* 58 */
c = II (c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314L); /* 59 */
b = II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1L); /* 60 */
a = II (a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82L); /* 61 */
d = II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235L); /* 62 */
c = II (c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bbL); /* 63 */
b = II (b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391L); /* 64 */
state[0] += a;
state[1] += b;
state[2] += c;
state[3] += d;
}

一次发送不完，分两次发

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作者: 陈帅雷    时间: 2011-12-22 13:05


[*Encode把long数组按顺序拆成byte数组，因为java的long类型是64bit的，
只拆低32bit，以适应原始C实现的用途
*/
private void Encode (byte[] output, long[] input, int len) {
int i, j;
for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
output[j] = (byte)(input & 0xffL);
output[j + 1] = (byte)((input >>>8) & 0xffL);
output[j + 2] = (byte)((input >>>16) & 0xffL);
output[j + 3] = (byte)((input >>>24) & 0xffL);
}
}
/*Decode把byte数组按顺序合成成long数组，因为java的long类型是64bit的，
只合成低32bit，高32bit清零，以适应原始C实现的用途
*/
private void Decode (long[] output, byte[] input, int len) {
int i, j;

for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
output = b2iu(input[j]) |
(b2iu(input[j + 1]) << 8) |
(b2iu(input[j + 2]) << 16) |
(b2iu(input[j + 3]) << 24);
return;
}
/*
b2iu是我写的一个把byte按照不考虑正负号的原则的＂升位＂程序，因为java没有unsigned运算
*/
public static long b2iu(byte b) {
return b < 0 ? b & 0x7F + 128 : b;
}
/*byteHEX()，用来把一个byte类型的数转换成十六进制的ASCII表示，
　因为java中的byte的toString无法实现这一点，我们又没有C语言中的
sprintf(outbuf,"%02X",ib)
*/
public static String byteHEX(byte ib) {
char[] Digit = { '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',
'A','B','C','D','E','F' };
char [] ob = new char[2];
ob[0] = Digit[(ib >>>4) & 0X0F];
ob[1] = Digit[ib & 0X0F];
String s = new String(ob);
return s;
}
public static void main(String args[]) {

keyBean m = new keyBean();
if
(Array.getLength(args) == 0)
{ //如果没有参数，执行标准的Test Suite
System.out.println("keyBean Test suite:");
System.out.print(m.getkeyBeanofStr("woaiguqianmeng"));
}
else
System.out.println("keyBean(" + args[0] + ")=" + m.getkeyBeanofStr(args[0]));

}
}

以上是MD5加密算法的实现，也可以直接使用。我有这个实现的java类， keyBean.rar (3.98 KB, 下载次数: 186)

2011-12-22 14:18 上传

点击文件名下载附件

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作者: 侯伟浩    时间: 2011-12-22 15:05
不知道我写的是不是加密？请高手们指点迷津。

1. package md5.demo;
   
2. 
   
3. import java.security.MessageDigest;
   
4. import java.util.Scanner;
   
5. 
   
6. public class MD5Demo {
   
7. 
   
8.         private final static String[] hexDigits = {"0", "1", "2", "3", "4",     
   
9.                         "5", "6", "7", "8", "9", "A", "B", "C", "D", "E", "F"};     
   
10. 
    
11.         public static void main(String[] args) throws Exception {
    
12. 
    
13.                 Scanner sc=new Scanner(System.in);
    
14.                         System.out.println("输入用户名：");
    
15.                         String inputName=sc.next();
    
16.                         System.out.println("输入密码：");
    
17.                         String inputPass=sc.next();
    
18.                         boolean flage=isTrue(inputName, inputPass);
    
19.                         if(flage)
    
20.                         {
    
21.                                 System.out.println("登陆成功！");
    
22.                         }
    
23.                         else
    
24.                         {
    
25.                                 System.out.println("登录失败！");
    
26.                         }
    
27.                
    
28.         }
    
29.         /**
    
30.          * 模拟从数据库中查找加密后的姓名
    
31.          * @return
    
32.          * @throws Exception
    
33.          */
    
34.         public static String findName() throws Exception {
    
35.                 String name="侯伟浩";
    
36.                 String md5Name=md5Code(name);
    
37.                 return md5Name;
    
38.         }
    
39.         /**
    
40.          * 模拟从数据库中查找加密后的密码
    
41.          * @return
    
42.          * @throws Exception
    
43.          */
    
44.         public static String findPassWord() throws Exception
    
45.         {
    
46.                 String password="123456";
    
47.                 String md5Pass=md5Code(password);
    
48.                 return md5Pass;
    
49.         }
    
50.         /*
    
51.          * 得到加密后的source
    
52.          */
    
53.         public static String md5Code(String source)throws Exception {
    
54.                 StringBuilder sb=new StringBuilder();
    
55.                 MessageDigest md5=MessageDigest.getInstance("MD5");
    
56.                 byte[] by=md5.digest(source.getBytes());
    
57.                 for(int i=0;i<by.length;i++)
    
58.                 {
    
59.                         sb.append(toHexString(by[i]));
    
60.                 }
    
61.                 return sb.toString();
    
62.         }
    
63.         /**
    
64.          * 转成16进制的方法
    
65.          * @param by
    
66.          * @return
    
67.          */
    
68.         public static String toHexString(byte by)
    
69.         {
    
70.                 StringBuilder sb=new StringBuilder();
    
71.                 int source=by;
    
72.                 for(int i=0;i<8;i++)
    
73.                 {
    
74.                         int temp=(source>>>i*4)&0xf;
    
75.                         sb.insert(0, hexDigits[temp]);
    
76.                 }
    
77.                 return sb.toString();
    
78.         }
    
79.         /**
    
80.          * 判断是否查找到
    
81.          * @param inputName
    
82.          * @param inputPass
    
83.          * @return
    
84.          * @throws Exception
    
85.          */
    
86.         public static boolean isTrue(String inputName,String inputPass) throws Exception
    
87.         {
    
88.                 boolean flage=false;
    
89.                 if(md5Code(inputName).equals(findName())&&md5Code(inputPass).equals(findPassWord()))
    
90.                 {
    
91.                         flage=true;
    
92.                 }
    
93.                 return flage;
    
94.         }
    
95. 
    
96. }
    

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作者: 侯伟浩    时间: 2011-12-23 09:36
我已经学会了，主要是用digest方法对数据加密。昨天成功写出了一个web工程，id和密码加密后存入数据库，登录的时候再去进行判断。
很高兴又学会了一门新技术。

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作者: 张绍成    时间: 2011-12-23 20:40
MD5  对数据进行加密 是一种不可逆的行为（据说是可以破解，不过要花费很大代价）。
在 java中已经有了 对 MD5 的支持：
代码如下：

1. 
   
2. 
   
3. import java.security.MessageDigest;
   
4. 
   
5. public class MD5 {
   
6. 
   
7.         public static String md5(String text)
   
8.         {
   
9.            if(text == null)
   
10.             return "";
    
11.            StringBuffer hexString = new StringBuffer();
    
12.            try
    
13.            {
    
14.           
    
15.             MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
    
16.             md.update(text.getBytes());
    
17. 
    
18.             byte[] digest = md.digest();
    
19.           
    
20.             for(int i = 0;i <digest.length;i++)
    
21.             {
    
22.              text = Integer.toHexString(0xFF&digest[i]);
    
23.              if(text.length()<2)
    
24.              {
    
25.               text = "0"+text;
    
26.              }
    
27.              hexString.append(text);
    
28.             }
    
29.            }catch(Exception e)
    
30.            {
    
31.             e.printStackTrace();
    
32.            }
    
33.            return hexString.toString();
    
34.         }
    
35. }
    

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