Java利用MessageDigest提供的MD5算法加密字符串或文件

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跟张哥学编程 2021-01-11 10:50:39 ©著作权

文章标签 java 文章分类 Java 后端开发

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MessageDigest 类为应用程序提供信息摘要算法的功能，如 MD5 或 SHA 算法。信息摘要是安全的单向哈希函数，它接收任意大小的数据，并输出固定长度的哈希值。

MessageDigest 对象开始被初始化。该对象通过使用 update（）方法处理数据。任何时候都可以调用 reset（）方法重置摘要。一旦所有需要更新的数据都已经被更新了，应该调用digest() 方法之一完成哈希计算。

对于给定数量的更新数据，digest 方法只能被调用一次。在调用 digest 之后，MessageDigest 对象被重新设置成其初始状态。

1、public static MessageDigest getInstance(String algorithm)throws NoSuchAlgorithmException

   返回实现指定摘要算法的 MessageDigest 对象。

   algorithm - 所请求算法的名称

2、public static MessageDigest getInstance(String algorithm,String provider)throws NoSuchAlgorithmException,NoSuchProviderException

  返回实现指定摘要算法的 MessageDigest 对象。

  algorithm - 所请求算法的名称

  provider - 提供者的名称。

3、public void update(byte[] input)

  使用指定的 byte 数组更新摘要。

4、public byte[] digest()

  通过执行诸如填充之类的最终操作完成哈希计算。在调用此方法之后，摘要被重置。

5、public static boolean isEqual(byte[] digesta,byte[] digestb)

比较两个摘要的相等性。做简单的字节比较。

注意：Provider可以通过 Java.security.Security.getProviders() 方法获取已注册提供者列表。比较常用的有“SUN”

SUN提供的常用的算法名称有：MD2
MD5
                        SHA-1
                        SHA-256
                        SHA-384
                        SHA-512

MD5是常用的加密算法，也经常用于校验信息完整，如文件的完整性。用术语讲，MD5是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm)。另外还有一种常用的消息摘要算法SHA1。如果想了解这些的话，可以去百度百科：MD5、SHA1、消息摘要算法。

Java已经实现了MD5、SHA1算法。利用java.security.MessageDigest类就可以获取字符串和文件的MD5以及SHA1结果。

1.字符串的MD5（下面的代码有详细注释）

public static String stringMD5(String input) {try {// 拿到一个MD5转换器（如果想要SHA1参数换成”SHA1”）MessageDigest messageDigest =MessageDigest.getInstance("MD5");// 输入的字符串转换成字节数组byte[] inputByteArray = input.getBytes();// inputByteArray是输入字符串转换得到的字节数组messageDigest.update(inputByteArray);// 转换并返回结果，也是字节数组，包含16个元素byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();// 字符数组转换成字符串返回return byteArrayToHex(resultByteArray);} catch (NoSuchAlgorithmException e) {return null;}}

//下面这个函数用于将字节数组换成成16进制的字符串public static String byteArrayToHex(byte[] byteArray) {// 首先初始化一个字符数组，用来存放每个16进制字符char[] hexDigits = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9', 'A','B','C','D','E','F' };// new一个字符数组，这个就是用来组成结果字符串的（解释一下：一个byte是八位二进制，也就是2位十六进制字符（2的8次方等于16的2次方））char[] resultCharArray =new char[byteArray.length * 2];// 遍历字节数组，通过位运算（位运算效率高），转换成字符放到字符数组中去int index = 0;for (byte b : byteArray) {resultCharArray[index++] = hexDigits[b>>> 4 & 0xf];resultCharArray[index++] = hexDigits[b& 0xf];}// 字符数组组合成字符串返回return new String(resultCharArray);}

从上面代码可以看出，使用MessageDigest对字符串进行MD5算法的步骤是，先将字符串转换成字节数组，在进行MD5算法，最后返回的也是一个字节数组，要我们自己转成32位的字符串。

2.文件MD5

对文件进行MD5也可以像字符串MD5一样的，首先要把文件转成字节数组，后面和字符串MD5完全一样。

但是如果是一个特别大的文件，一下子把一个文件的数组全部读到内存中，那么估计内存也吃不消。

对于大文件，可以使用DigestInputStream。

public static String fileMD5(String inputFile) throws IOException {// 缓冲区大小（这个可以抽出一个参数）int bufferSize = 256 * 1024;FileInputStream fileInputStream = null;DigestInputStream digestInputStream = null;try {// 拿到一个MD5转换器（同样，这里可以换成SHA1）MessageDigest messageDigest =MessageDigest.getInstance("MD5");// 使用DigestInputStreamfileInputStream = new FileInputStream(inputFile);digestInputStream = new DigestInputStream(fileInputStream,messageDigest);// read的过程中进行MD5处理，直到读完文件byte[] buffer =new byte[bufferSize];while (digestInputStream.read(buffer) > 0);// 获取最终的MessageDigestmessageDigest= digestInputStream.getMessageDigest();// 拿到结果，也是字节数组，包含16个元素byte[] resultByteArray = messageDigest.digest();// 同样，把字节数组转换成字符串return byteArrayToHex(resultByteArray);} catch (NoSuchAlgorithmException e) {return null;} finally {try {digestInputStream.close();} catch (Exception e) {}try {fileInputStream.close();} catch (Exception e) {}}}

上面的方法本人亲测过大小约4G的文件，得出的MD5值和网上下载的一个MD5小工具得到的MD5值一样，说明上面的方式没有什么问题。不过取大文件的MD5很慢，4G的文件跑一下要一分钟（I5处理器 6G内存 64位XP系统本本）。

附1：我在网上还看到一种给文件MD5的方式

public static String getFileMD5String(File file) throws IOException {FileInputStream in = new FileInputStream(file);FileChannel ch = in.getChannel();MappedByteBuffer byteBuffer = ch.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0,file.length());messagedigest.update(byteBuffer);return byteArrayToHex(messagedigest.digest());}

我也尝试过这样的方式，但是如果文件大于2G，那么这种方式会出现异常。所以不推荐。

附2：测试文件MD5的main方法

public static void main(String[] args) {long startTime = System.currentTimeMillis();try {System.out.println(fileMD5("E:/软件/VS2008ProEdition90DayTrialCHSX1435983.iso"));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println((endTime - startTime) / 1000);}