浅析MD5加密

一、什么是MD5加密

• MD5消息摘要算法(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加密是一种不可逆的加密算法，不可逆加密算法的特征是加密过程中不需要使用密钥，输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文，这种加密后的数据是无法被解密的，只有重新输入明文，并再次经过同样不可逆的加密算法处理，得到相同的加密密文并被系统重新识别后，才能真正解密。

二、为什么要使用MD5加密

• 在存储一些敏感的信息的时候，如果不进行加密则容易出现安全问题。例如：用户存储的密码，如果数据中的密码采用明文，一旦数据库泄露，则用户密码直接泄露。但是使用MD5加密算法之后即使数据泄露，这些密码也无法破解，保证了数据的安全性。

三、MD5算法工具类

public class MD5{
	
    /*
    *四个链接变量 标准幻数（按大端字节序存储-高位字节排放在内存的低地址端(即该值的起始地址),低位字节排放在内存的高地址端）
    */
    private final int A=0x67452301;//01234567
    private final int B=0xefcdab89;//89abcdef
    private final int C=0x98badcfe;//fedcba98
    private final int D=0x10325476;//76543210
    
    /*
    *ABCD的临时变量
    */
    private int Atemp,Btemp,Ctemp,Dtemp;
     
    /*
    *常量T
    *公式:floor(abs(sin(i+1))×(2pow32)  pow：2的32次幂
    */
	private final int T[]={
        0xd76aa478,0xe8c7b756,0x242070db,0xc1bdceee,0xf57c0faf,
        0x4787c62a,0xa8304613,0xfd469501,0x698098d8,0x8b44f7af,
        0xffff5bb1,0x895cd7be,0x6b901122,0xfd987193,0xa679438e,
        0x49b40821,0xf61e2562,0xc040b340,0x265e5a51,0xe9b6c7aa,
        0xd62f105d,0x02441453,0xd8a1e681,0xe7d3fbc8,0x21e1cde6,
        0xc33707d6,0xf4d50d87,0x455a14ed,0xa9e3e905,0xfcefa3f8,
        0x676f02d9,0x8d2a4c8a,0xfffa3942,0x8771f681,0x6d9d6122,
        0xfde5380c,0xa4beea44,0x4bdecfa9,0xf6bb4b60,0xbebfbc70,
        0x289b7ec6,0xeaa127fa,0xd4ef3085,0x04881d05,0xd9d4d039,
        0xe6db99e5,0x1fa27cf8,0xc4ac5665,0xf4292244,0x432aff97,
        0xab9423a7,0xfc93a039,0x655b59c3,0x8f0ccc92,0xffeff47d,
        0x85845dd1,0x6fa87e4f,0xfe2ce6e0,0xa3014314,0x4e0811a1,
        0xf7537e82,0xbd3af235,0x2ad7d2bb,0xeb86d391
	};
	
    /*
    *向左位移数,计算方法未知
    */
    private final int s[]={
    	7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22,
    	5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20,
        4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,
        6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21
	};
     
    /*
    *初始化函数
    */
    private void init(){
        Atemp=A;
        Btemp=B;
        Ctemp=C;
        Dtemp=D;
    }
    
    /*
    *移动一定位数
    */
    private int shift(int a,int s){
        return(a<>>(32-s));//右移的时候，高位一定要补零，而不是补充符号位
    }
    
    /*
    *主循环
    */
    private void MainLoop(int M[]){
        int F,g;
        int a=Atemp;
        int b=Btemp;
        int c=Ctemp;
        int d=Dtemp;
        for(int i = 0; i < 64; i++){
            if(i<16){
                F=(b&c)|((~b)&d);
                g=i;
            }else if(i<32){
                F=(d&b)|((~d)&c);
                g=(5*i+1)%16;
            }else if(i<48){
                F=b^c^d;
                g=(3*i+5)%16;
            }else{
                F=c^(b|(~d));
                g=(7*i)%16;
            }
            int tmp=d;
            d=c;
            c=b;
            b=b+shift(a+F+T[i]+M[g],s[i]);
            a=tmp;
        }
        Atemp=a+Atemp;
        Btemp=b+Btemp;
        Ctemp=c+Ctemp;
        Dtemp=d+Dtemp;    
    }
    
    /*
    *填充函数
    *处理后应满足bits≡448(mod512),字节就是bytes≡56（mode64)
    *填充方式为先加一个1,其它位补零
    *最后加上64位的原来长度
    */
    private int[] add(String str){
        int num=((str.length()+8)/64)+1;//以512位，64个字节为一组
        int strByte[]=new int[num*16];//64/4=16，所以有16个整数
        for(int i=0;i>2]|=str.charAt(i)<<((i%4)*8);//一个整数存储四个字节，小端序
        }
        strByte[i>>2]|=0x80<<((i%4)*8);//尾部添加1
        /*
        *添加原长度，长度指位的长度，所以要乘8，然后是小端序，所以放在倒数第二个,这里长度只用了32位
        */
        strByte[num*16-2]=str.length()*8;
            return strByte;
    }
    
    /*
    *调用函数
    */
    public String getMD5(String source){
        init();
        int strByte[]=add(source);
        for(int i=0;i>i*8)%(1<<8))&0xff)).replace(' ', '0');
 
        }
        return str;
    }
    
    /*
    *单例
    */
    private static MD5 instance;
    public static MD5 getInstance(){
        if(instance==null){
            instance=new MD5();
        }
        return instance;
    }
     
    private MD5(){};
}

四、使用测试代码实现MD5加密功能

public class Test{    
    public static void main(String[] args){
    	String data = "";
        String str=MD5.getInstance().getMD5(data).toUpperCase();
        System.out.println(str);
    }
}

输出结果

75FA02A0B55A564F915F31F85B16145E
5ADAF24E4D6C5557389B504DDECDE1C3

注意事项：对于内容相同的字符串，它们MD5加密后的结果相同。