MessageDigest小结

转自：http://blog.csdn.net/hudashi/article/details/8394158

参考文章：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4f36423201000c1e.html

一、概述

java.security.
MessageDigest
类用于为应用程序提供信息摘要算法的功能，如 MD5 或 SHA 算法。简单点说就是用于生成
散列码。
信息摘要是安全的单向哈希函数，它接收任意大小的数据，输出固定长度的哈希值。关于
信息摘要
和
散列码
请参照《
数字证书简介
》

MessageDigest 通过其getInstance系列静态函数来进行实例化和初始化。MessageDigest 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并返回结果。

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

MessageDigest 的实现可随意选择是否实现 Cloneable 接口。客户端应用程可以通过尝试复制和捕获 CloneNotSupportedException 测试可复制性：

 MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA");
 try {    
     md.update(toChapter1);
     MessageDigest tc1 = md.clone();
     byte[] toChapter1Digest = tc1.digest();
     md.update(toChapter2);
     ...etc.
 } catch (CloneNotSupportedException cnse) {    
     throw new DigestException("couldn't make digest of partial content");
 }

注意1：即时给定MessageDigest的实现是不可复制的，则仍然能够通过getInstance方法实例化几个实例计算来同时进行摘要信息的计算。

注意2：由于历史原因，此类是抽象的，是从 MessageDigestSpi 扩展的。应用程序开发人员只应该注意在此 MessageDigest 类中定义的方法；超类中的所有方法是供希望提供自己的信息摘要算法实现的加密服务提供者使用的。

注意3：MessageDigest并不是单实例的。如下代码所示：

         try
            {    
                MessageDigest mdTemp1 = MessageDigest.getInstance("MD5");
                MessageDigest mdTemp2= MessageDigest.getInstance("MD5");
                MessageDigest mdTemp3= MessageDigest.getInstance("MD5");
                System.out.println("mdTemp1==mdTemp2?:"+(mdTemp1==mdTemp2));
                System.out.println("mdTemp2==mdTemp3?:"+(mdTemp2==mdTemp3));
            } catch (NoSuchAlgorithmException e)
            {    
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }

运行结果

mdTemp1==mdTemp2?:false
mdTemp2==mdTemp3?:false

构造方法摘要
`protected`	`MessageDigest(String algorithm)` 创建具有指定算法名称的MessageDigest 实例对象。

方法摘要
`Object`	`clone()` 如果实现是可复制的，则返回一个副本。
`byte[]`	`digest()` 通过执行诸如填充之类的最终操作完成哈希计算。
`byte[]`	`digest(byte[] input)` 使用指定的字节数组对摘要进行最后更新，然后完成摘要计算。
`int`	`digest(byte[] buf, int offset, int len)` 通过执行诸如填充之类的最终操作完成哈希计算。
`String`	`getAlgorithm()` 返回标识算法的独立于实现细节的字符串。
`int`	`getDigestLength()` 返回以字节为单位的摘要长度，如果提供程序不支持此操作并且实现是不可复制的，则返回 0。
`static MessageDigest`	`getInstance(String algorithm)` 生成实现指定摘要算法的 MessageDigest 对象。
`static MessageDigest`	`getInstance(String algorithm, Provider provider)` 生成实现指定提供程序提供的指定算法的 MessageDigest 对象，如果该算法可从指定的提供程序得到的话。
`static MessageDigest`	`getInstance(String algorithm, String provider)` 生成实现指定提供程序提供的指定算法的 MessageDigest 对象，如果该算法可从指定的提供程序得到的话。
`Provider`	`getProvider()` 返回此信息摘要对象的提供程序。
`static boolean`	`isEqual(byte[] digesta, byte[] digestb)` 比较两个摘要的相等性。
`void`	`reset()` 重置摘要以供再次使用。
`String`	`toString()` 返回此信息摘要对象的字符串表示形式。
`void`	`update(byte input)` 使用指定的字节更新摘要。
`void`	`update(byte[] input)` 使用指定的字节数组更新摘要。
`void`	`update(byte[] input, int offset, int len)` 使用指定的字节数组，从指定的偏移量开始更新摘要。
`void`	`update(ByteBuffer input)` 使用指定的 ByteBuffer 更新摘要。

二、实际实践

2.1、创建
MessageDigest
对象

计算信息摘（即
散列码
）要做的第一步是创建
MessageDigest
对象
实例。像所有的引擎类一样，获取某类报文摘要算法（即
散列算法
，比如
MD5
）的
MessageDigest
对象的途径是调用
MessageDigest
类中的
getInstance
静态
factory
方法：

    public static MessageDigest getInstance(String algorithm)

注意：算法名不区分大小写。例如，以下所有调用都是相等的：

    
    
    
    
     
     
     
     MessageDigest
     
     
     
     .
     
     
     
     getInstance
     
     
     
     (
     
     
     
     "SHA"
     
     
     
     );
    
    
    
    
    
    
    
    
     
     
     
     MessageDigest
     
     
     
     .
     
     
     
     getInstance
     
     
     
     (
     
     
     
     "sha"
     
     
     
     );
    
    
    
    
    
    
    
    
     
     
     
     MessageDigest
     
     
     
     .
     
     
     
     getInstance
     
     
     
     (
     
     
     
     "sHa"
     
     
     
     );

调用程序可选择指定提供者名称，以保证所要求的算法是由已命名提供者实现的：

public static MessageDigest getInstance(String algorithm, String provider);

调用 getInstance 将返回已初始化过的
MessageDigest对象。因此，它不需要进一步的初始化。

2.2、向
MessageDigest
传送要计算的数据

计算数据的摘要的第二步是向已初始化的
MessageDigest对象提供传送要计算的数据。这将通过一次或多次调用以下某个
update（更新）方法来完成：

2.3、计算摘要

通过调用 update 方法向
MessageDigest对象
提传送要计算的数据后，你就可以调用以下某个 digest（摘要）方法来计算摘要（即
生成
散列码）：

前两个方法返回计算出的摘要。后一个方法把计算出的摘要储存在所提供的 buf 缓冲区中，起点是 offset。len 是 buf 中分配给该摘要的字节数。该方法返回实际存储在 buf 中的字节数。

对第二个接受输入字节数组变量的 digest 方法的调用等价于用指定的输入调用：

    public void update(byte[] input)

，接着调用不带参数的 digest 方法.

三、例子演示

3.1、★ 编程思路：

java.security包中的
MessageDigest类提供了计算消息摘要
（
即生成
散列码
）的方法，首先生成对象，执行其
update( )方法可

以将原始数据传递给该对象，然后执行其
digest( )方法即可得到消息摘要。具体步骤如下：

（1）生成MessageDigest对象

MessageDigest m=MessageDigest.getInstance("MD5");

MessageDigest类也是一个工厂类，其构造器是受保护的，不允许

直接使用new MessageDigist( )来创建对象，而必须通过其静态方法
getInstance( )生成
MessageDigest对象。

其中传入的参数指定计算消息摘要所使用的算法，常用的有”
MD5“，”
SHA“等。

（2）传入需要计算的字符串

m.update(x.getBytes("UTF8" ));

分析：x为需要计算的字符串，update传入的参数是字节类型或字节类型数组，对于字符串，需要先使用getBytes( )方法生成字符串数组。

（3）计算消息摘要

byte s[ ]=m.digest( );

分析：执行MessageDigest对象的digest( )方法完成计算，计算的结果通过字节类型的数组返回。

（4）处理计算结果

必要的话可以使用如下代码将计算结果(byte数组)转换为字符串。

   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    static
    
    
    
     
    
    
    
    String
    
    
    
     convertToHexString
    
    
    
    (
    
    
    
    byte
    
    
    
     data
    
    
    
    [])
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    StringBuffer
    
    
    
     strBuffer 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    new
    
    
    
     
    
    
    
    StringBuffer
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    for
    
    
    
     
    
    
    
    (
    
    
    
    int
    
    
    
     i 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;
    
    
    
     i 
    
    
    
    <
    
    
    
     data
    
    
    
    .
    
    
    
    length
    
    
    
    ;
    
    
    
     i
    
    
    
    ++)
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    strBuffer
    
    
    
    .
    
    
    
    append
    
    
    
    (
    
    
    
    Integer
    
    
    
    .
    
    
    
    toHexString
    
    
    
    (
    
    
    
    0xff
    
    
    
     
    
    
    
    &
    
    
    
     data
    
    
    
    [
    
    
    
    i
    
    
    
    ]));
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    return
    
    
    
     strBuffer
    
    
    
    .
    
    
    
    toString
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }

3.2、示例一

★完整程序如下：

   
   
   
   
    
    
    
    public
    
    
    
     
    
    
    
    class
    
    
    
     
    
    
    
    MessageDigestDemo
    
    
    
     
    
    
    
    extends
    
    
    
     
    
    
    
    Thread
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    public
    
    
    
     
    
    
    
    void
    
    
    
     run
    
    
    
    ()
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    String
    
    
    
     text 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    "abc"
    
    
    
    ;
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    byte
    
    
    
     data
    
    
    
    []
    
    
    
     
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    null
    
    
    
    ;
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    MessageDigest
    
    
    
     m
    
    
    
    ;
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    try
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    data 
    
    
    
    =
    
    
    
     text
    
    
    
    .
    
    
    
    getBytes
    
    
    
    (
    
    
    
    "UTF8"
    
    
    
    );
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    m 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    MessageDigest
    
    
    
    .
    
    
    
    getInstance
    
    
    
    (
    
    
    
    "MD5"
    
    
    
    );
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    m
    
    
    
    .
    
    
    
    update
    
    
    
    (
    
    
    
    data
    
    
    
    );
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    byte
    
    
    
     resultData
    
    
    
    []
    
    
    
     
    
    
    
    =
    
    
    
     m
    
    
    
    .
    
    
    
    digest
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    System
    
    
    
    .
    
    
    
    out
    
    
    
    .
    
    
    
    println
    
    
    
    (
    
    
    
    convertToHexString
    
    
    
    (
    
    
    
    resultData
    
    
    
    ));
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
    
    
    
     
    
    
    
    catch
    
    
    
     
    
    
    
    (
    
    
    
    NoSuchAlgorithmException
    
    
    
     e
    
    
    
    )
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    // TODO Auto-generated catch block
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    e.printStackTrace();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    } catch (UnsupportedEncodingException e) { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    // TODO Auto-generated catch block
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    e.printStackTrace();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
   
   
   
   
   
   
   
   

   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
   
   
   
   
   
   
   
   

   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    static
    
    
    
     
    
    
    
    String
    
    
    
     convertToHexString
    
    
    
    (
    
    
    
    byte
    
    
    
     data
    
    
    
    [])
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    StringBuffer
    
    
    
     strBuffer 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    new
    
    
    
     
    
    
    
    StringBuffer
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    for
    
    
    
     
    
    
    
    (
    
    
    
    int
    
    
    
     i 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;
    
    
    
     i 
    
    
    
    <
    
    
    
     data
    
    
    
    .
    
    
    
    length
    
    
    
    ;
    
    
    
     i
    
    
    
    ++)
    
    
    
     
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    strBuffer
    
    
    
    .
    
    
    
    append
    
    
    
    (
    
    
    
    Integer
    
    
    
    .
    
    
    
    toHexString
    
    
    
    (
    
    
    
    0xff
    
    
    
     
    
    
    
    &
    
    
    
     data
    
    
    
    [
    
    
    
    i
    
    
    
    ]));
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    return
    
    
    
     strBuffer
    
    
    
    .
    
    
    
    toString
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    }
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
    }

★运行结果

900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72

3.3、示例二

在这里我们将对计算生成的md5使用
sun.misc.BASE64Encoder进行简单的加密。

   
   
   
   
    
    
    
        
    
    
    
    public
    
    
    
     
    
    
    
    String
    
    
    
     md5sumWithEncoder
    
    
    
    (
    
    
    
    String
    
    
    
     text
    
    
    
    )
    
    
    
     
    
    
    
    throws
    
    
    
     
    
    
    
    NoSuchAlgorithmException
    
    
    
    ,
    
    
    
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
    UnsupportedEncodingException
    
    
    
    { 
     
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            
    
    
    
    /*确定计算方法*/
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            
    
    
    
    MessageDigest
    
    
    
     md5
    
    
    
    =
    
    
    
    MessageDigest
    
    
    
    .
    
    
    
    getInstance
    
    
    
    (
    
    
    
    "MD5"
    
    
    
    );
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            BASE64Encoder base64en 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    new
    
    
    
     BASE64Encoder
    
    
    
    ();
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            
    
    
    
    /*加密后的散列码字符串*/
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            
    
    
    
    String
    
    
    
     strMd5
    
    
    
    =
    
    
    
    base64en
    
    
    
    .
    
    
    
    encode
    
    
    
    (
    
    
    
    md5
    
    
    
    .
    
    
    
    digest
    
    
    
    (
    
    
    
    text
    
    
    
    .
    
    
    
    getBytes
    
    
    
    (
    
    
    
    "utf-8"
    
    
    
    )));
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
            
    
    
    
    return
    
    
    
     strMd5
    
    
    
    ;
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
        
    
    
    
    }

调用函数

   
   
   
   
    
    
    
    String
    
    
    
     str
    
    
    
    =
    
    
    
    "0123456789"
   
   
   
   
   
   
   
   
    
    
    
     
    
    
    
    System
    
    
    
    .
    
    
    
    out
    
    
    
    .
    
    
    
    println
    
    
    
    （
    
    
    
    md5sumWithEncoder
    
    
    
    （
    
    
    
    str
    
    
    
    ））；

输出

eB5eJF1ptWaXm4bijSPyxw==

3.4、示例三

关于此请参考《
一点关于计算MD5的封装
》

转自：http://www.2cto.com/kf/201312/263037.html一个有详细注释的例子

在 Java 中，java.security.MessageDigest 中已经定义了 MD5 的计算，所以我们只需要简单地调用即可得到 MD5 的128 位整数。然后将此 128 位（即16 个字节）转换成 16 进制表示即可。

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结果下面是一个工具类，可以获取字符串和文件进行MD5值。

         import

          java.io.FileInputStream;
        
         import

          java.security.DigestInputStream;
        
         import

          java.security.MessageDigest;
        
         /**
        
         * MD5工具类，获取字符串或者文件的MD5值
        
         * @author ouyangpeng
        
         * @linkhttp://blog.csdn.net/ouyang_peng
        
         */
        
         public

          class

         MD5Utils {

         /**
        
         * 通过MD5加密字符串
        
         * @param HASH_ALGORITHM
        
         *                  加密算法，可以是MD5，SHA1
        
         * @param input
        
         *                  字符串
        
         * @return 已经通过MD5算法加密的32位字符串
        
         */
        
         public

         final

         static

         String stringToMD5(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();

         // MD5 的计算结果是一个 128 位的长度整数，
        
         // 字符数组转换成字符串返回
        
         return

         byteArrayToHex(resultByteArray);
        
         }

         catch

         (Exception e) {

         e.printStackTrace();
        
         }
        
         return

         null

         ;
        
         }
        
         /**
        
         * 通过MD5加密文件
        
         * @param inputFile 文件路径
        
         * @return 已经通过MD5算法加密的32位字符串
        
         */
        
         public

         final

         static

         String fileToMD5(String inputFile) {

         int

         bufferSize = 

         256

         * 

         1024

         ;

         // 定义缓冲区大小
        
         FileInputStream fileInputStream =

         null

         ;
        
         DigestInputStream digestInputStream =

         null

         ;
        
         try

         {

         MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(MD5);
        
         fileInputStream =

         new

         FileInputStream(inputFile);
        
         digestInputStream =

         new

         DigestInputStream(fileInputStream, messageDigest);
        
         byte

         [] buffer =

         new

         byte

         [bufferSize];
        
         while

         (digestInputStream.read(buffer) > 

         0

         )
        
         ;
        
         messageDigest = digestInputStream.getMessageDigest();
        
         byte

         [] resultByteArray = messageDigest.digest();
        
         return

         byteArrayToHex(resultByteArray);
        
         }

         catch

         (Exception e) {

         }

         finally

         {

         try

         {

         digestInputStream.close();
        
         }

         catch

         (Exception e2) {

         }
        
         }
        
         return

         null

         ;
        
         }
        
         /**
        
         * @param byteArray
        
         *                  byte数组
        
         * @return 转后后的32位的字符串
        
         */
        
         private

         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

         ];

         // 每个字节用 16 进制表示的话，使用两个字符
        
         // 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

         ;
        
         // 从第一个字节开始，对MD5的每一个字节转换成16进制字符的转换
        
         for

         (

         byte

         b : byteArray) {

         // 取字节中高 4 位的数字转换
        
         //>>> 为逻辑右移（即无符号右移），将符号位一起右移
        
         resultCharArray[index++] = hexDigits[b >>>

         4

         & 

         0xf

         ];
        
         // 取字节中低4位的数字转换
        
         resultCharArray[index++] = hexDigits[b &

         0xf

         ];
        
         }
        
         // 字符数组组合成字符串返回
        
         return

         new

         String(resultCharArray);
        
         }
        
         }

下面是一个测试类，用于测试上面的MD5工具类是否有用

         class

          MD5Test{

         public

         static

         void

         main(String[] args) {

         System.out.println(MD5Utils.stringToMD5(OuyangPeng));
        
         long

         startTime = System.currentTimeMillis();
        
         System.out.println(MD5Utils.fileToMD5(/home/ouyangpeng/Android/CanplayComp/Code.tar.gz));

         //9.6G的文件
        
         long

         endTime = System.currentTimeMillis();
        
         System.out.println(Time: + (endTime - startTime) /

         1000

         );
        
         }
        
         }

测试结果如下：

30A81CB758C6918C7E43513839002171

05924A988C096A50B9BD4FA2AD7FA733

Time:
86

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MessageDigest小结

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