@MD5碼以及相關衍生
在寫易賣網專案的時候，要求我把用戶密碼加密，在網上查閱資料，再次進行筆記記錄，代碼皆非本人敲寫，只是統合自己所需要的記錄翻閱學習，滿懷感激
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1.JAVA中包java.security是java提供的加密API——MessageDigest
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- 作用：提供MD5，SHA-1，SHA-256等的加密演算法，可接受任意長度的輸入，并產生固定長度的輸出，輸出一般可稱為摘要或散列
- 我們一般可以使用MessageDigest進行一些常規的加密操作，具體的使用如下：
//實體化一個MessageDigest物件，通過提供的靜態的getInstance方法，方法中引數指的是加密的演算法，大小寫無所謂，
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA1");
//輸入待加密的字串
messageDigest.update("待加密的字串");
//加密之后生成的密文的位元組陣列
byte[] value = messageDigest.digest();
//一般不會直接使用生成的位元組陣列，而是轉化成16進行字串，長度一般可以設定
//下來將提供位元組陣列轉化為16進制字串的方法``
/**
* 字串陣列決議成16進制字串
* md : 待轉化的位元組陣列
* needLen: 需要轉化的16進制字串的長度，一般都是偶數
* 說明：此演算法可以設定生成的16進制字串的長度，是拿原位元組陣列的前needLen/2長度的位元組陣列轉化而來的
* 如果不需要特定長度，直接全部轉，可以設定needLen的長度為md.length*2,獲取去掉needLen，設定buf的長度為j*2,for回圈的
* 終止條件為i<j*2 即可
* */
private static String tranform16Str(byte[] md, int needLen){
char[] hexDigits = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',
'a','b','c','d','e','f'};
try {
int j = md.length;
char buf[] = new char[needLen];
int k = 0;
for (int i = 0; i < needLen/2; i++) {
byte byte0 = md[i];
buf[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
buf[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
}
return new String(buf);
} catch (Exception e) {
log.error("加密后的密文轉化為16進制字串程序中出現例外，",e);
}
return null;
}
簡單示例：
/*MySQL*/
//為了避免用戶密碼直接裸露存盤在資料庫中，應對用戶密碼進行加密，有些資料庫就有加密函式，比如oracle，有個示例如下，進行對密碼欄位加密：
CREATE OR REPLACE function md5(input_string VARCHAR2) return varchar2
IS
raw_input RAW(128) := UTL_RAW.CAST_TO_RAW(input_string);
decrypted_raw RAW(2048);
error_in_input_buffer_length EXCEPTION;
BEGIN
--dbms_output.put_line(sysdate || '> 加密前的資料:' || input_string);
sys.dbms_obfuscation_toolkit.MD5(input => raw_input,
checksum => decrypted_raw);
--dbms_output.put_line(sysdate || '> 加密后的資料:' || rawtohex(decrypted_raw));
return lower(rawtohex(decrypted_raw));
END;
而這個方法也存在缺陷性，只適合某一特定的資料庫，一旦資料庫換了（不是所有資料庫都有加密解密存盤函式），這個加密方法就不能用了，
這里要討論的是用java方法對資料進行MD5碼的加密，相對也是比較簡單，因為java有現成的類java.security,MessageDigest幫我們生成MD5碼，
思路是把密碼字符竄進行MD5碼的轉換存盤在資料庫中，用戶登入的時候把登入輸入的密碼字符竄進行MD5碼的轉換，再與資料庫中存盤的密碼MD5碼進行比較；如用戶修改密碼就拿新的密碼的MD5碼進行替換，
生成MD5碼的函式如下：
/**
* 把字符竄轉化成MD5碼，主要針對密碼
* @param str 待轉碼的字符竄
* @return MD5碼字符竄
* @author Tony Lin Added on 2008-9-27
*/
public String getMD5String(String str){
try{
byte psw[] = str.getBytes();
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
md.update(psw);
return this.toHex(md.digest());
} catch (IllegalStateException e) {
return null;
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
return null;
}
}
/**
* 把byte型陣列類容拼錯成字符竄
* @param buffer The byte array to be converted
* @return String
* @author Tony Lin Added on 2008-9-27
*/
public String toHex(byte buffer[]) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
String s = null;
for (int i = 0; i < buffer.length; i++) {
s = Integer.toHexString((int) buffer[i] & 0xff);
if (s.length() < 2) {
sb.append('0');
}
sb.append(s);
}
return sb.toString();
}
上述原文
上述原文
衍生
- 續接（1）第一點
給一個檔案進行加密怎么辦，檔案那么長又該如何加密？
//上面有這么一句
messageDigest.update("待加密的字串");
/*從上面的注釋上看，這個是添加待加密的明文的，
那么如果需要給一個檔案進行加密怎么辦，檔案那么長又該如何加密？*/
//1.首先先把檔案讀取到一個位元組陣列里面
File file = new File(filePath);
InputStream in = new FileInputStream(file);
byte[] allData = readInputStream(in);//獲取到檔案的內容
/*接下來需要給這些內容進行加密，就需要使用到上面的MessageDigest加密的Api了，
有兩種方式：*/
//方式1：一段一段往里面塞
int len = allData.length;
int i = 0;
while(true){
try{
int arrLen = (len - i * 4096) > 4096 ? 4096 : (len - i * 4096);
byte[] content = new byte[arrLen];
System.arraycopy(getData, i * 4096, content, 0, arrLen);
messageDigest.update(content);
i++;
}catch (Exception e){
log.info("位元組陣列拷貝出現例外，表示完成 i ={}", i);
break;
}
}
byte[] transform = messageDigest.digest();
//說明，MessageDigest呼叫digest()方法之后 輸入的摘要將被重置，意思就是之后需要再加密的話 可以直接使用之前已有的物件
String miwen = tranform16Str(transform, transform.length);
//方式2：一次性全部往里面塞
messageDigest.update(allData);
byte[] second = messageDigest.digest();
//之后再進行16進制的轉換操作，
#####################################################################
/*上述兩種方法的結果拿到的是一樣的，
那么就說明多次的update操作 只是單純的摘要內容的追加操作，*/
/**
* 獲取輸入流中的內容到位元組陣列里面
**/
public static byte[] readInputStream(InputStream inputStream) throws IOException {
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = 0;
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {
bos.write(buffer, 0, len);
}
bos.close();
return bos.toByteArray();
}
buffer[i] & 0xff
代碼中加密的時候 用到bytes[i] & 0xFF
MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(“MD5”);
bytes = md5.digest(basestring.toString().getBytes("UTF-8"));
String hex = Integer.toHexString(bytes[i] & 0xFF);
首先你得清楚幾個個概念
1.byte的取值范圍
byte java 中一個位元組 8位 即 -2^7—2^7-1 范圍是 -128——127 (*對這個有疑問嗎？在2 中解答)
2.計算機中負數的存盤的值是它的補碼
補碼計算方法 負數取值是它的絕對值，的二進制數，取反，加1，那么對于 -128——-1的存盤 就知道了吧
舉個例子 -12 絕對值------> 12 就是 0000 1100 取反------> 1111 0011 加 1 1111 0100 (曉得不)
那么-128——127 就可以理解了
-128 是 絕對值 128 二進制--------> 1000 0000 取反 0111 1111（127） 加1 ，1000 0000 （128）
-1 的絕對值 是 1 0000 0001 取反 1111 1110 加1 1111 1111 （255）
計算機 中 -128——-1 對應存盤的是 128-255
再看 2^7-1 也就是127 剛好 是0111 1111 為啥減1 因為 128 已經被占了 所以
-128——127 在資料庫中真實存的是 128——255 外加 0——127 也就是 byte真正在計算機中存盤范圍是
0——255 只不過我們說的是它的取值范圍 是 -128——127
3.byte 轉 int 16進制 （int -2^31——2^31-1）
bytes[i] & 0xFF
byte和int運算，計算機會自動將 byte轉化為32位，然后再運算，也就是8位轉32位，那么計算機會自動將高位補1
所以-12 在計算機種就是 1111 0011--------> 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100
然后 & 0xFF
0x 代表16進制 每一位取值范圍是 0 —— 15
但是 10——15之間是兩位數字了，會和10進制分部開 所以 10——15就對應了 A——F
那么0xFF 就是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
&運算 得到 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 0100
有沒有發現什么？低八位 1111 0011 沒有改變 ，那么為什么 & 0xFF而不是別的呢？
原因就是 byte 轉int 前24位都被計算機強制 變成了1， 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0100 轉化成int已經不是
-12在計算機中存盤的值了，& 0xFF 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 恰好前24位都是 0，進行&運算，只會保留
低八位，也就是byte中原來在計算機中存盤的值 1111 0100，
上述原文
integer.tohexstring
Integer.toHexString這個方法是把位元組（轉換成了int）以16進制的方式顯示，
別人的相關筆記
位運算子
位運算子
- C語言中六種位運算子：
- “&” 按位與
- “|” 按位或
- “^” 按位異或
- “~”取反
- “<<”左移
- “>>”右移
因為專案內容，我主要只記錄了&：按位與
按位與運算子"&"是雙目運算子， 其功能是參與運算的兩數各對應的二進位相與，只有對應的兩個二進位均為1時，結果位才為1 ，否則為0，參與運算的數以補碼方式出現，
例如：9&5可寫算式如下： 00001001 (9的二進制補碼)&00000101 (5的二進制補碼) 00000001 (1的二進制補碼)可見9&5=1， 按位與運算通常用來對某些位清0或保留某些位，例如把a 的高八位清 0 ， 保留低八位， 可作 a&255 運算 ( 255 的二進制數為11111111)，
十進制轉化為二進制
進制轉換
十進制整數轉換為二進制整數十進制整數轉換為二進制整數采用"除2取余，逆序排列"法，具體做法是：用2整除十進制整數，可以得到一個商和余數；再用2去除商，又會得到一個商和余數，如此進行，直到商為小于1時為止，然后把先得到的余數作為二進制數的低位有效位，后得到的余數作為二進制數的高位有效位，依次排列起來，
十進制整數轉二進制
如：
255=（11111111）B
255/2=127=余1
127/2=63余1
63/2=31=余1
31/2=15=余1
15/2=7余1
7/2=3=余1
3/2=1=余1
1/2=0===余1
我發現，上面“9”的二進制00001001 (9的二進制補碼)和我根據演算法算出來的二進制1001不一樣，那么千米那那么多“0”是什么
補碼（二進制補碼）
計算機中的有符號數有三種表示方法，即原碼、反碼和補碼，三種表示方法均有符號位和數值位兩部分，符號位都是用0表示“正”，用1表示“負”，而數值位，三種表示方法各不相同 ，在計算機系統中，數值一律用補碼來表示和存盤，原因在于，使用補碼，可以將符號位和數值域統一處理；同時，加法和減法也可以統一處理 ，
所以前面的“1001”就是數值位，因而，前面的一串“0”就是符號位
在介紹補碼概念之前，先介紹一下“模”的概念：“模”是指一個計量系統的計數范圍，如過去計量糧食用的斗、時鐘等，計算機也可以看成一個計量機器，因為計算機的字長是定長的，即存盤和處理的位數是有限的，因此它也有一個計量范圍，即都存在一個“模”，如：時鐘的計量范圍是0~11，模=12，表示n位的計算機計量范圍是 ，模= ．“模”實質上是計量器產生“溢位”的量，它的值在計量器上表示不出來，計量器上只能表示出模的余數，任何有模的計量器，均可化減法為加法運算 ，
就是取反后加1，
假設當前時針指向8點，而準確時間是6點，調整時間可有以下兩種撥法：一種是倒撥2小時，即8-2=6；另一種是順撥10小時，8+10=12+6=6，即8-2=8+10=8+12-2(mod 12)．在12為模的系統里，加10和減2效果是一樣的，因此凡是減2運算，都可以用加10來代替，若用一般公式可表示為：a-b=a-b+mod=a+mod-b，對“模”而言，2和10互為補數，實際上，以12為模的系統中，11和1，8和4，9和3，7和5，6和6都有這個特性，共同的特點是兩者相加等于模，對于計算機，其概念和方法完全一樣，n位計算機，設n=8，所能表示的最大數是11111111，若再加1成100000000(9位)，但因只有8位，最高位1自然丟失，又回到了 00000000，所以8位二進制系統的模為 ，在這樣的系統中減法問題也可以化成加法問題，只需把減數用相應的補數表示就可以了，把補數用到計算機對數的處理上，就是補碼 ，
例：+9的補碼是00001001，（備注：這個+9的補碼是用8位2進制來表示的，補碼表示方式很多，還有16位二進制補碼表示形式，以及32位二進制補碼表示形式，64位進制補碼表示形式等，每一種補碼表示形式都只能表示有限的數字，）
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