编程语言加密算法——Java

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　　分类：

　　1、单向加密算法

　　单向加密是非可逆加密，就是不可解密的加密方法。

　　BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法

　　MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法)

　　SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法)

　　HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码)

　　2、复杂的对称加密(DES、PBE)、非对称加密算法

　　DES(Data Encryption Standard，数据加密算法)

　　PBE(Password-based encryption，基于密码验证)

　　RSA(算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)

　　DH(Diffie-Hellman算法，密钥一致协议)

　　DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名)

　　ECC(Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学)

　　本文详解Base64编码解码，MD5,SHA,SHA-1,HMAC加密。

　　一、Base64编码解码

　　Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一。按 照RFC2045的定义，Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。常见于邮件、http加密，截取http信息，你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE64加密的。

算法：

<code class="hljs java has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-javadoc" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">/**
     * BASE64解码
     * 
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @param</span> key
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @return</span>
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @throws</span> Exception
     */</span>
    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">decryptBASE64</span>(String key) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">throws</span> Exception {
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);
    }

    <span class="hljs-javadoc" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">/**
     * BASE64编码
     * 
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @param</span> key
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @return</span>
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @throws</span> Exception
     */</span>
    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> String <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">encryptBASE64</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] key) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">throws</span> Exception {
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> (<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);
    }</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li></ul>

主要就是BASE64Encoder、BASE64Decoder两个类，我们只需要知道使用对应的方法即可。另，BASE加密后产生的字节位数是8的倍数，如果不够位数以=符号填充。

二、MD5 
MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5）

MD5算法具有以下特点： 
1、压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。 
2、容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。 
3、抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。 
4、强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的

MD5的作用： 
让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）,MD5广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验. 
 
算法：

<code class="hljs java has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-javadoc" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">/**
     * MD5加密
     * 
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @param</span> data 
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @return</span> 
     */</span>
    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> String <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">encryptMD5</span>(String data){
        String str=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>;
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> {
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 获得MD5摘要算法的 MessageDigest 对象</span>
            MessageDigest md5=MessageDigest.getInstance(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"MD5"</span>);
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 使用指定的字节更新摘要</span>
            md5.update(data.getBytes());
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//获得密文</span>
            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] bytes=md5.digest();
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//字节数组转化为16进制字符串，方法内容在最后</span>
            str=bytesToHexString(bytes);

        } <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (NoSuchAlgorithmException e) {
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// TODO Auto-generated catch block</span>
            e.printStackTrace();
        }
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> str;
    }
</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li></ul>

三、SHA 
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，被广泛地应用于电子商务等信息安全领域 
虽然，SHA与MD5通过碰撞法都被破解了， 但是SHA仍然是公认的安全加密算法，较之MD5更为安全。 
 
算法：

<code class="hljs java has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-top-left-radius: 0px; border-top-right-radius: 0px; border-bottom-right-radius: 0px; border-bottom-left-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"><span class="hljs-javadoc" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">/**
     * SHA加密
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @param</span> data
     *<span class="hljs-javadoctag" style="color: rgb(102, 0, 102); box-sizing: border-box;"> @return</span>
     */</span>
    <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> String <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">encryptSHA</span>(String data){
        String str=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>;
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> {
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 获得SHA摘要算法的 MessageDigest 对象</span>
            MessageDigest sha=MessageDigest.getInstance(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"SHA"</span>);
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// 使用指定的字节更新摘要</span>
            sha.update(data.getBytes());
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//获得密文</span>
            <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] bytes=sha.digest();
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">//字节数组转化为16进制字符串，方法内容在最后</span>
            str=bytesToHexString(bytes);

        } <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (NoSuchAlgorithmException e) {
            <span class="hljs-comment" style="color: rgb(136, 0, 0); box-sizing: border-box;">// TODO Auto-generated catch block</span>
            e.printStackTrace();
        }
        <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">return</span> str;
    }</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li></ul>

SHA-1: 

编程语言加密算法——Java

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