MD5、SHA1、HMAC、HMAC_SHA1区别

MD5、SHA1、HMAC、HMAC_SHA1区别

MD5

MD5 – message-digest algorithm 5(信息-摘要算法)缩写，是一种不可逆的加密算法，对任何字符串都可以加密成一段唯一的固定长度的代码。可以是128位。
MD5码可以唯一地代码原信息的特征，通常用于密码的加密存储，数字签名，文件完整性验证等。

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/**  
 * MD5加密  
 *   
 * @param data  
 * @return  
 * @throws Exception  
 */
public static byte[] encryptMD5(byte [] data) throws Exception {

  MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);
  md5.update(data);

  return md5.digest();
}

SHA1

SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)，较MD5更安全。
SHA1是由NISTNSA设计，对长度小于264的输入，产生长度为160bit的散列值，可穷举性(brute-force
)更好。SHA-1是由美国标准技术局（NIST）颁布的国家标准，是一种应用最为广泛的Hash函数算法，也是
目前最先进的加密技术，被政府部门和私营业主用来处理敏感信息。也常用于验证文件有没有被篡改。

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public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

  MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
  sha.update(data);

  return sha.digest();
}

HMAC_SHA1

HMAC是密钥相关的哈希运算消息认证码(Hash-based Message Authentication Code, 散列消息鉴别码),HMAC运算利用哈希算法，以一个密钥和一个消息为输入，生产一个消息摘要作为输出。消息鉴别码实现鉴别的原理是，
用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个
固定大小的小数据块，即MAC,并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

HMAC_SHA1需要一个密钥，而SHA1不需要。

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/**  
 * 初始化HMAC密钥  
 *   
 * @return  
 * @throws Exception  
 */
public static String initMacKey() throws Exception {
  Keygenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

  SecretKey secretKey = keyGenerator.geterateKey();
  return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());
}

/**  
 * HMAC加密  
 *   
 * @param data  
 * @param key  
 * @return  
 * @throws Exception  
 */
public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

  SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);
  Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
  mac.init(secretKey);

  return mac.doFinal(data);
}

CRC

CRC的全称为CyclicRedundancyCheck，中文名称为循环冗余校验。它是一类重要的线性分组码，编码和解码方法
简单，检错和纠错能力强，在通信领域广泛地用于实现差错控制。

BASE64

按照RFC2045的定义，Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种
不易被人直接识别的形式。（The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent
brbitrary sequences of octets in a form that need not be humamly readable.）

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/**  
* BASE64解密  
*   
* @param key  
* @return  
* @throws Exception  
*/
public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {
  return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);
}

/**  
* BASE64加密  
*   
* @param key  
* @return  
* @throws Exception  
*/    
public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {
  return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);
}

##　hash算法的作用

    1. 文件校验

MD5Hash算法的“数字指纹”，使它成为目前应用最广泛的一种文件完整性校验和（Checksum）算法，不少Unix
系统有提供计算md5checksum的命令。

    1. 数字签名

Hash算法也是现代密码体系中的一个重要组成部分，由于非对称算法的运算速度较慢，所以在数字签名协议中，
单项散列函数扮演了一个重要的角色。对Hash值，又称”数字摘要”进行数字签名，在统计上可以任务与对文件
本身进行数字签名是等效的。

    1. 鉴权协议

完整代码

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import java.security.MessageDigest;    

import javax.crypto.KeyGenerator;    
import javax.crypto.Mac;    
import javax.crypto.SecretKey;    

import sun.misc.BASE64Decoder;    
import sun.misc.BASE64Encoder;    

/**  
 * 基础加密组件  
 *   
 * @author jiaxf  
 * @version 1.0  
 * @since 1.0  
 */    
public abstract class Coder {    
    public static final String KEY_SHA = "SHA";    
    public static final String KEY_MD5 = "MD5";    

    /**  
     * MAC算法可选以下多种算法  
     *   
     * <pre>  
     * HmacMD5   
     * HmacSHA1   
     * HmacSHA256   
     * HmacSHA384   
     * HmacSHA512  
     * </pre>  
     */    
    public static final String KEY_MAC = "HmacMD5";    

    /**  
     * BASE64解密  
     *   
     * @param key  
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {    
        return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);    
    }    

    /**  
     * BASE64加密  
     *   
     * @param key  
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {    
        return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);    
    }    

    /**  
     * MD5加密  
     *   
     * @param data  
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {    

        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);    
        md5.update(data);    

        return md5.digest();    

    }    

    /**  
     * SHA加密  
     *   
     * @param data  
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {    

        MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);    
        sha.update(data);    

        return sha.digest();    

    }    

    /**  
     * 初始化HMAC密钥  
     *   
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static String initMacKey() throws Exception {    
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);    

        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();    
        return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());    
    }    

    /**  
     * HMAC加密  
     *   
     * @param data  
     * @param key  
     * @return  
     * @throws Exception  
     */    
    public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {    

        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);    
        Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());    
        mac.init(secretKey);    

        return mac.doFinal(data);    

    }    
}

测试类

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import  static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

/**  
 *   
 * @author jiaxf
 * @version 1.0  
 * @since 1.0  
 */    
public class CoderTest {    

    @Test    
    public void test() throws Exception {    
        String inputStr = "简单加密";    
        System.err.println("原文:/n" + inputStr);    

        byte[] inputData = inputStr.getBytes();    
        String code = Coder.encryptBASE64(inputData);    

        System.err.println("BASE64加密后:/n" + code);    

        byte[] output = Coder.decryptBASE64(code);    

        String outputStr = new String(output);    

        System.err.println("BASE64解密后:/n" + outputStr);    

        // 验证BASE64加密解密一致性    
        assertEquals(inputStr, outputStr);    

        // 验证MD5对于同一内容加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptMD5(inputData), Coder    
                .encryptMD5(inputData));    

        // 验证SHA对于同一内容加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptSHA(inputData), Coder    
                .encryptSHA(inputData));    

        String key = Coder.initMacKey();    
        System.err.println("Mac密钥:/n" + key);  

        // 验证HMAC对于同一内容，同一密钥加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptHMAC(inputData, key), Coder.encryptHMAC(    
                inputData, key));    

        BigInteger md5 = new BigInteger(Coder.encryptMD5(inputData));    
        System.err.println("MD5:/n" + md5.toString(16));    

        BigInteger sha = new BigInteger(Coder.encryptSHA(inputData));    
        System.err.println("SHA:/n" + sha.toString(32));    

        BigInteger mac = new BigInteger(Coder.encryptHMAC(inputData, inputStr));    
        System.err.println("HMAC:/n" + mac.toString(16));    
    }    
}

参考

  1. 加密算法中BASE64、MD5、SHA、HMAC等之间的区别

本文标题:MD5、SHA1、HMAC、HMAC_SHA1区别

文章作者:Jiaxf

发布时间:2018年05月02日 - 15时43分

最后更新:2018年05月03日 - 09时16分

原始链接:http://jiaxf.github.io/2018/05/02/MD5、SHA1、HMAC、HMAC_SHA1/

许可协议: "署名-非商用-相同方式共享 3.0" 转载请保留原文链接及作者。

文章目录
  1. 1. MD5、SHA1、HMAC、HMAC_SHA1区别
    1. 1.1. MD5
    2. 1.2. SHA1
    3. 1.3. HMAC_SHA1
    4. 1.4. CRC
    5. 1.5. BASE64
    6. 1.6. 参考
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