MD(Message Digest ) 消息摘要算法之SHA

一时失言乱红尘 2022-07-14 14:15 169阅读 0赞

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上一篇文章中介绍了基本的单向加密算法 — —  [MD5][]，也大致的说了说它实现的原理。这篇文章继续之前提到的单向加密，主要讲的是 SHA，同 MD5 一样，SHA 同样也是一个系列，它包括 SHA-1，SHA-224，SHA-256，SHA-384，和 SHA-512 等几种算法。其中，SHA-1，SHA-224 和 SHA-256 适用于长度不超过 2^64 二进制位的消息。SHA-384 和 SHA-512 适用于长度不超过 2^128 二进制位的消息。

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# SHA算法的基本概念 #

SHA，全称为“Secure Hash Algorithm”，中文名“安全哈希算法”，主要适用于数字签名标准（Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于 2^64 位的消息，SHA1 会产生一个 160 位的消息摘要。

该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值的过程。

SHA-1 有两个特点：

*  不可以从消息摘要中复原信息
 *  两个不同的消息，不会产生同样的消息摘要
 *

# SHA算法的种类 #

![20161212194456933][]

# SHA-1 与 MD5 的比较 #

因为二者均由 MD4 导出，SHA-1 和 MD5 彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：

*  对强行攻击的安全性

最显著和最重要的区别是 SHA-1 摘要比 MD5 摘要长 32 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对 MD5 是 2^128 数量级的操作，而对 SHA-1 则是 2^160 数量级的操作。这样，SHA-1 对强行攻击有更大的强度。

*  对密码分析的安全性

由于 MD5 的设计，易受密码分析的攻击，SHA-1 显得不易受这样的攻击。

*  速度

在相同的硬件上，SHA-1 的运行速度比 MD5 慢。

# SHA系列算法编程使用 #

![20161212194602700][]

# SHA系列算法使用代码 #

import java.security.MessageDigest;
    
    public class SHAUtils {
    	/**
    	 * SHA算法
    	 * 
    	 * @param data
    	 * @return
    	 */
    	public static String encryptSHA(byte[] data) {
    		try {
    			// 判断数据的合法性
    			if (data == null) {
    				throw new RuntimeException("数据不能为NULL");
    			}
    			// 获取SHA算法的类型
    			MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
    			// 加入数据
    			sha.update(data);
    			// 获取消息摘要
    			byte[] resultBytes = sha.digest();
    			// 将字节数组转换为16进制
    			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
    			// 返回
    			return resultString;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * SHA算法
    	 * 
    	 * @param data
    	 * @return
    	 */
    	public static String encryptSHA(String data) {
    		try {
    			// 判断数据的合法性
    			if (data == null) {
    				throw new RuntimeException("数据不能为NULL");
    			}
    			// 获取SHA算法的类型
    			MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
    			// 加入数据
    			sha.update(data.getBytes());
    			// 获取消息摘要
    			byte[] resultBytes = sha.digest();
    			// 将字节数组转换为16进制
    			String resultString = fromBytesToHex(resultBytes);
    			// 返回
    			return resultString;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * 将字节数组转化为16进制
    	 * 
    	 * @param resultBytes
    	 * @return
    	 */
    	private static String fromBytesToHex(byte[] resultBytes) {
    		StringBuilder builder = new StringBuilder();
    		for (int i = 0; i < resultBytes.length; i++) {
    			if (Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]).length() == 1) {
    				builder.append("0").append(
    						Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			} else {
    				builder.append(Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			}
    		}
    		return builder.toString();
    	}
    }

测试代码

public class Test {
    	// 待加密的明文
    	public static final String DATA = "test";
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    		/* Test SHA */
    		String shaResult = SHAUtils.encryptSHA(DATA.getBytes());
    		System.out.println(DATA + ">>>SHA>>>" + shaResult);
    
    	}
    
    }

[MD5]: http://blog.csdn.net/happylee6688/article/details/43953671
[20161212194456933]: /images/20220714/c3ab834e9f684260974aaa45b2d43e84.png
[20161212194602700]: /images/20220714/75978a673ddb467ca81f92b2c068302f.png