Java实际工作里用到的几种加密方式

2024-06-12 11:27 由 SweetCukes 发表于 #后端开发

1、Base64加密

　　最简单的加密方式，甚至可以说不是加密，只是一种用64个字符表示任意二进制数据的方法。Base64编码原理是将输入字符串按字节切分，取得每个字节对应的二进制值（若不足8比特则高位补0），然后将这些二进制数值串联起来，再按照6比特一组进行切分（因为2^6=64），最后一组若不足6比特则末尾补0。将每组二进制值转换成对应的字符即可得到Base64编码后的字符串。

　　安全性：低　

　　是否可逆：可

　　代码片段：

 1 package com.geek.security.base64;
 2 
 3 import sun.misc.BASE64Decoder;
 4 import sun.misc.BASE64Encoder;
 5 
 6 import java.io.IOException;
 7 
 8 public class Base64Demo {
 9 
10     private static String src = "imooc security base64";
11 
12     public static void main(String[] args) throws IOException {
13         jdkBase64();
14     }
15 
16     private static void jdkBase64() throws IOException {
17         BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
18         String encode = encoder.encode(src.getBytes());
19         System.out.println("encode = " + encode);
20         // aW1vb2Mgc2VjdXJpdHkgYmFzZTY0
21 
22         BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
23         byte[] bytes = decoder.decodeBuffer(encode);
24         String decode = new String(bytes);
25         System.out.println("decode = " + decode);
26         // imooc security base64
27         System.out.println("bytes = " + bytes);
28         // [B@1b6d3586
29     }
30 
31 }

　　使用jdk自带sun包下相关类即可。

2、MD5加密

　　MD5，全称为Message-Digest Algorithm 5，也称信息-摘要算法，是一种被广泛应用于信息安全领域的加密算法。它可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输的完整一致性。MD5的特性包括压缩性，即任意长度的数据算出的MD5值长度都是固定的；容易计算，即从原数据计算出MD5值很容易；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；以及弱抗碰撞，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算法的安全性在于，的问题在于，MD5算法存在碰撞攻击的风险，即不同的输入可能会产生相同的MD5哈希值。这会导致安全性漏洞，使得攻击者可以伪造数据或签名。因此，尽管MD5的流程设计复杂且高效，通过多轮循环和非线性函数的处理，保证了生成的哈希值具有较高的随机性和安全性，但在面对现代计算能力的提升和密码学研究的深入的情况下，MD5的安全性已经不再得到保证。

　　安全性：中

　　是否可逆：不可逆

　　代码片段：

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class MD5Encryption {

    public static String encrypt(String input) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] messageDigest = md.digest(input.getBytes());
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : messageDigest) {
                String hex = Integer.toHexString(0xff & b);
                if (hex.length() == 1) {
                    sb.append('0');
                }
                sb.append(hex);
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello, World!";
        String encryptedString = encrypt(input);
        System.out.println("Original string: " + input);
        System.out.println("Encrypted string: " + encryptedString);
    }
}

　　使用java自带的security包中相关类。

3、SHA加密

　　SHA加密是一种单向哈希函数，它将任意长度的数据转换为一个16字节的哈希值。这种加密方式常用于文件校验、用户身份验证等场景。

　　SHA加密算法有很多版本，如SHA-0、SHA-1、SHA-2等。其中，SHA-1和SHA-2是应用最广泛的版本。

　　SHA-256加密算法的工作原理如下：

首先，对输入的数据进行初始化，将其分割成大小为512位的块（如果数据长度不是512的倍数，则需要填充零以满足这一要求）。
对每个块执行哈希函数，生成一个128位的哈希值。
将所有块的哈希值连接起来，得到一个1024位的哈希值。
对得到的1024位的哈希值执行哈希函数，得到最终的128位的哈希值。

　　SHA-256加密算法提供了丰富的变体，包括不同大小的块（如1024位、512位、256位等）、不同的哈希函数（如SHA-256、SHA-3等）以及不同的填充方案（如PKCS#7、ISO/IEC 10177等）。

　　安全性：低　

　　是否可逆：可

　　代码片段：

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class SHA1Encrypt {

    public static String sha1Encrypt(String input) {
        try {
            // 创建SHA1加密对象
            MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            // 执行加密操作
            byte[] encrypt = sha1.digest(input.getBytes());
            // 将加密结果转换为十六进制字符串
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : encrypt) {
                sb.append(String.format("%02x", b));
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException("SHA1加密算法未找到", e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello, World!";
        String encrypt = sha1Encrypt(input);
        System.out.println("SHA1加密结果：" + encrypt);
    }
}

　　使用java自带的security包中相关类。