Java加密解密之消息摘要

傷城~ 2022-06-07 02:42 197阅读 0赞

消息摘要，也叫数字摘要。它是一种单向的，不可逆的加密算法。  
发送方：采用单向hash函数对消息进行计算，得到摘要。发送消息和摘要。  
接收方：把接收的消息，按着同样的hash函数计算，新产生的摘要和发送来的原摘要进行对比。如果2个摘要不一致，说明消息不完整了。  
  
  
消息摘要的特点：  
1、无论输入的消息有多长，计算出来的摘要长度是固定的。  
2、相同的消息，计算出来的摘要相同。不同的消息，计算出来的摘要有可能相同  
3、消息摘要是单向、不可逆的。从计算出的摘要中，不能逆向得到消息内容。

消息摘要的作用：

数据签名, 数据完整性校验等

消息摘要常见的算法有：MD2、MD5、SHA-1、SHA-256 等

现在很多下载网站都提供了有消息摘要，用户校验数据的完整性。

比如说，Apache Tomcat下载就提供了基于MD5、sha1的消息摘要

https://www.apache.org/dist/tomcat/tomcat-8/v8.5.23/bin/apache-tomcat-8.5.23.zip.md5

![Center][]

https://www.apache.org/dist/tomcat/tomcat-8/v8.5.23/bin/apache-tomcat-8.5.23.zip.sha1

![Center 1][]

我们下载了apache-tomcat-8.5.23.zip之后，就可以对文件进行消息摘要。然后用自己计算出的摘要结果和网站上的进行对比。如果一致，说明文件没有被修改。

下面使用Java（1.8.0\_144）演示计算apache-tomcat-8.5.23.zip文件的消息摘要

package com.security.dgst;
    
    import java.nio.file.Files;
    import java.nio.file.Paths;
    import java.security.MessageDigest;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    
    import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
    
    public class MessageDigestTest {
    	
    	/**
    	 * 其中，algorithm支持的算法有：MD2、MD5、SHA-1、SHA-256 等
    	 * 全部支持的算法见官方文档：
    	 * https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/security/StandardNames.html#MessageDigest
    	 */
    	public static byte[] messageDigest(String algorithm, byte[] data) throws NoSuchAlgorithmException {
    		MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(algorithm);
    		
    		byte[] digest = md.digest(data);
    		
    		return digest;
    	}
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		byte[] data = Files.readAllBytes(Paths.get("c:/tmp/apache-tomcat-8.5.23.zip"));
    		
    		//使用MD5算法计算摘要
    		byte[] md5Digest = messageDigest("MD5", data);
    		
    		//使用SHA1算法计算摘要
    		byte[] sha1Digest = messageDigest("SHA-1", data);
    		
    		//把摘要后的结果转换成十六进制的字符串（也可以使用Base64进行编码）
    		System.out.println(Hex.encodeHexString(md5Digest));
    		System.out.println(Hex.encodeHexString(sha1Digest));
    	}
    }

输出结果为：

8d9e7a75906efdec83db73ae2b4204c5
    a0141bec66a4c6660a2f1c1b4c89533845c88161

对比网站提供的结果，发现一致。说明下载的文件没有被篡改。

上面的，MessageDigest.getInstance(algorithm)  参数algorithm可以支持的值除了参考官方文档，还可以通过如下代码得出

Security.getAlgorithms("MessageDigest").forEach(System.out::println);

在Java8中，输出结果如下：

SHA-384
    SHA-224
    SHA-256
    MD2
    SHA
    SHA-512
    MD5

同样的，我们也可以使用OpenSSL进行消息摘要，

![Center 2][]

对比发现，结果一样

[Center]: /images/20220607/0a112e5da61542ba83051f0368d55ec8.png
[Center 1]: /images/20220607/3b66e5199d0e4139975b9a404afee2d9.png
[Center 2]: /images/20220607/317b322cf5dc4a89a955e1b66b62ee81.png