Java MD5和SHA256等常用加密算法

kenx
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前言

我们在做java项目开发的时候,在前后端接口分离模式下,接口信息需要加密处理,做签名认证,还有在用户登录信息密码等也都需要数据加密。信息加密是现在几乎所有项目都需要用到的技术,身份认证、单点登陆、信息通讯、支付交易等场景中经常会需要用到加密算法,所谓加密算法,就是将原本的明文通过一系列算法操作变成密文。

Java MD5和SHA256等常用加密算法

  1. BASE 严格地说,属于编码格式,而非加密算法 MD(Message Digest algorithm ,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. 加密算法中SHA1、SHA-224、SHA-256、SHA-384,和SHA-512,其中SHA-224、SHA-256、SHA-384,和SHA-512我们可以统称为SHA2加密算法

  3. SHA加密算法的安全性要比MD5更高,而SHA2加密算法比SHA1的要高。其中SHA后面的数字表示的是加密后的字符串长度,SHA1默认会产生一个160位的信息摘要。

MD5

MD5信息摘要算法(英语:MD5 Message-Digest Algorithm),一种被广泛使用的密码散列函数,可以产生出一个128位(16字节)的散列值(hash value),用于确保信息传输完整一致。

MD5算法有以下特点:

  1. 压缩性:无论数据长度是多少,计算出来的MD5值长度相同

  2. 容易计算性:由原数据容易计算出MD5值

  3. 抗修改性:即便修改一个字节,计算出来的MD5值也会巨大差异

  4. 抗碰撞性:知道数据和MD5值,很小概率找到相同MD5值相同的原数据

准确来讲,MD5不是一种加密算法,而是一种摘要算法,MD5能将明文输出为128bits的字符串,这个字符串是无法再被转换成明文的。网上一些MD5解密网站也只是保存了一些字符串对应的md5串,通过已经记录的md5串来找出原文。

我做过的几个项目中经常见到MD5用在加密上的场景。比如对密码的加密,生成一个密码后,使用MD5生成一个128位字符串保存在数据库中,用户输入密码后也先生成MD5串,再去数据库里比较。因此我们在找回密码时是无法得到原来的密码的,因为明文密码根本不会被保存。

SHA系列

  1. 安全散列算法(英语:Secure Hash Algorithm,缩写为SHA)是一个密码散列函数家族,是FIPS所认证的安全散列算法。能计算出一个数字消息所对应到的,长度固定的字符串(又称消息摘要)的算法。且若输入的消息不同,它们对应到不同字符串的机率很高。
  2. 2005年8月17日的CRYPTO会议尾声中王小云、姚期智、姚储枫再度发表更有效率的SHA-1攻击法,能在2的63次方个计算复杂度内找到碰撞。

也就是说SHA-1加密算法有碰撞的可能性,虽然很小。

HMAC

  1. HMAC是密钥相关的哈希运算消息认证码(Hash-based Message Authentication Code)的缩写,由H.Krawezyk,M.Bellare,R.Canetti于1996年提出的一种基于Hash函数和密钥进行消息认证的方法,并于1997年作为RFC2104被公布,并在IPSec和其他网络协议(如SSL)中得以广泛应用,现在已经成为事实上的Internet安全标准。它可以与任何迭代散列函数捆绑使用。
  2. HMAC算法更像是一种加密算法,它引入了密钥,其安全性已经不完全依赖于所使用的Hash算法

如果要使用加密,推荐使用SHA256、SHA384、SHA512以及HMAC-SHA256、HMAC-SHA384、HMAC-SHA512这几种算法。

对称加密算法

Java MD5和SHA256等常用加密算法

  1. 对称加密算法是应用比较早的算法,在数据加密和解密的时用的都是同一个密钥,这就造成了密钥管理困难的问题。常见的对称加密算法有DES、3DES、AES128、AES192、AES256 (默认安装的 JDK 尚不支持 AES256,需要安装对应的 jce 补丁进行升级 jce1.7,jce1.8)。其中AES后面的数字代表的是密钥长度。对称加密算法的安全性相对较低,比较适用的场景就是内网环境中的加解密。

  2. 所谓对称加密,就是通过密钥加密后可以再通过密钥解密。我接触过的某个国企现在内部就是采用AES的方式实现集成登陆。第三方系统提供一个接收用户信息的接口,该国企将用户信息AES加密后通过这个接口传递给第三方系统,第三方系统自行实现登陆操作。这里需要注意的是密钥十分重要,如果密钥丢失,就有信息泄漏的风险。

加密盐

  1. 加密盐也是比较常听到的一个概念,盐就是一个随机字符串用来和我们的加密串拼接后进行加密。

  2. 加盐主要是为了提供加密字符串的安全性。假如有一个加盐后的加密串,黑客通过一定手段这个加密串,他拿到的明文,并不是我们加密前的字符串,而是加密前的字符串和盐组合的字符串,这样相对来说又增加了字符串的安全性。

在线加密网站

  1. 站长工具
  2. 在线加密
  3. Java开发加密解密工具类看我这一篇文章

总结

比较推荐的几个加密算法有:

  1. 不可逆加密:SHA256、SHA384、SHA512以及HMAC-SHA256、HMAC-SHA384、HMAC-SHA512

  2. 对称加密算法:AES、3DES

  3. 非对称加密算法:RSA

参考

  1. 常用的加密算法
  2. 浅析五种最常用的Java加密算法
  3. https://juejin.cn/post/6844903638117122056#heading-3
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