我的漫漫程序之旅

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一个标准的MD5加密类

MD5Code:
package com.util;

public class MD5Code
{
    
/*
     * 下面这些S11-S44实际上是一个4*4的矩阵,在原始的C实现中是用#define 实现的, 这里把它们实现成为static
     * final是表示了只读,切能在同一个进程空间内的多个 Instance间共享
     
*/

    
static final int S11 = 7;

    
static final int S12 = 12;

    
static final int S13 = 17;

    
static final int S14 = 22;

    
static final int S21 = 5;

    
static final int S22 = 9;

    
static final int S23 = 14;

    
static final int S24 = 20;

    
static final int S31 = 4;

    
static final int S32 = 11;

    
static final int S33 = 16;

    
static final int S34 = 23;

    
static final int S41 = 6;

    
static final int S42 = 10;

    
static final int S43 = 15;

    
static final int S44 = 21;

    
static final byte[] PADDING = -128000000000000,
            
0000000000000000000000,
            
0000000000000000000000,
            
0000000 }
;

    
/*
     * 下面的三个成员是MD5计算过程中用到的3个核心数据,在原始的C实现中 被定义到MD5_CTX结构中
     
*/

    
private long[] state = new long[4];// state (ABCD)

    
private long[] count = new long[2];// number of bits, modulo 2^64 (lsb

    
// first)

    
private byte[] buffer = new byte[64]; // input buffer

    
/*
     * digestHexStr是MD5的唯一一个公共成员,是最新一次计算结果的 16进制ASCII表示.
     
*/


    
public String digestHexStr;

    
/*
     * digest,是最新一次计算结果的2进制内部表示,表示128bit的MD5值.
     
*/

    
private byte[] digest = new byte[16];

    
/*
     * getMD5ofStr是类MD5最主要的公共方法,入口参数是你想要进行MD5变换的字符串
     * 返回的是变换完的结果,这个结果是从公共成员digestHexStr取得的.
     
*/

    
public String getMD5ofStr(String inbuf)
    
{
        md5Init();
        md5Update(inbuf.getBytes(), inbuf.length());
        md5Final();
        digestHexStr 
= "";
        
for (int i = 0; i < 16; i++)
        
{
            digestHexStr 
+= byteHEX(digest[i]);
        }

        
return digestHexStr;
    }


    
// 这是MD5这个类的标准构造函数,JavaBean要求有一个public的并且没有参数的构造函数
    public MD5Code()
    
{
        md5Init();
        
return;
    }


    
/* md5Init是一个初始化函数,初始化核心变量,装入标准的幻数 */
    
private void md5Init()
    
{
        count[
0= 0L;
        count[
1= 0L;
        
// /* Load magic initialization constants.
        state[0= 0x67452301L;
        state[
1= 0xefcdab89L;
        state[
2= 0x98badcfeL;
        state[
3= 0x10325476L;
        
return;
    }


    
/*
     * F, G, H ,I 是4个基本的MD5函数,在原始的MD5的C实现中,由于它们是
     * 简单的位运算,可能出于效率的考虑把它们实现成了宏,在java中,我们把它们 实现成了private方法,名字保持了原来C中的。
     
*/

    
private long F(long x, long y, long z)
    
{
        
return (x & y) | ((~x) & z);
    }


    
private long G(long x, long y, long z)
    
{
        
return (x & z) | (y & (~z));
    }


    
private long H(long x, long y, long z)
    
{
        
return x ^ y ^ z;
    }


    
private long I(long x, long y, long z)
    
{
        
return y ^ (x | (~z));
    }


    
/*
     * FF,GG,HH和II将调用F,G,H,I进行近一步变换 FF, GG, HH, and II transformations for
     * rounds 1, 2, 3, and 4. Rotation is separate from addition to prevent
     * recomputation.
     
*/

    
private long FF(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac)
    
{
        a 
+= F(b, c, d) + x + ac;
        a 
= ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
        a 
+= b;
        
return a;
    }


    
private long GG(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac)
    
{
        a 
+= G(b, c, d) + x + ac;
        a 
= ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
        a 
+= b;
        
return a;
    }


    
private long HH(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac)
    
{
        a 
+= H(b, c, d) + x + ac;
        a 
= ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
        a 
+= b;
        
return a;
    }


    
private long II(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac)
    
{
        a 
+= I(b, c, d) + x + ac;
        a 
= ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
        a 
+= b;
        
return a;
    }


    
/*
     * md5Update是MD5的主计算过程,inbuf是要变换的字节串,inputlen是长度,这个
     * 函数由getMD5ofStr调用,调用之前需要调用md5init,因此把它设计成private的
     
*/

    
private void md5Update(byte[] inbuf, int inputLen)
    
{
        
int i, index, partLen;
        
byte[] block = new byte[64];
        index 
= (int) (count[0>>> 3& 0x3F;
        
// /* Update number of bits */
        if ((count[0+= (inputLen << 3)) < (inputLen << 3))
            count[
1]++;
        count[
1+= (inputLen >>> 29);
        partLen 
= 64 - index;
        
// Transform as many times as possible.
        if (inputLen >= partLen)
        
{
            md5Memcpy(buffer, inbuf, index, 
0, partLen);
            md5Transform(buffer);
            
for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
            
{
                md5Memcpy(block, inbuf, 
0, i, 64);
                md5Transform(block);
            }

            index 
= 0;
        }
 else
            i 
= 0;
        
// /* Buffer remaining input */
        md5Memcpy(buffer, inbuf, index, i, inputLen - i);
    }


    
/*
     * md5Final整理和填写输出结果
     
*/

    
private void md5Final()
    
{
        
byte[] bits = new byte[8];
        
int index, padLen;
        
// /* Save number of bits */
        Encode(bits, count, 8);
        
// /* Pad out to 56 mod 64.
        index = (int) (count[0>>> 3& 0x3f;
        padLen 
= (index < 56? (56 - index) : (120 - index);
        md5Update(PADDING, padLen);
        
// /* Append length (before padding) */
        md5Update(bits, 8);
        
// /* Store state in digest */
        Encode(digest, state, 16);
    }


    
/*
     * md5Memcpy是一个内部使用的byte数组的块拷贝函数,从input的inpos开始把len长度的
     * 字节拷贝到output的outpos位置开始
     
*/

    
private void md5Memcpy(byte[] output, byte[] input, int outpos, int inpos,
            
int len)
    
{
        
int i;
        
for (i = 0; i < len; i++)
            output[outpos 
+ i] = input[inpos + i];
    }


    
/*
     * md5Transform是MD5核心变换程序,有md5Update调用,block是分块的原始字节
     
*/

    
private void md5Transform(byte block[])
    
{
        
long a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3];
        
long[] x = new long[16];
        Decode(x, block, 
64);
        
/* Round 1 */
        a 
= FF(a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478L); /* 1 */
        d 
= FF(d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756L); /* 2 */
        c 
= FF(c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070dbL); /* 3 */
        b 
= FF(b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceeeL); /* 4 */
        a 
= FF(a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0fafL); /* 5 */
        d 
= FF(d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62aL); /* 6 */
        c 
= FF(c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613L); /* 7 */
        b 
= FF(b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501L); /* 8 */
        a 
= FF(a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8L); /* 9 */
        d 
= FF(d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7afL); /* 10 */
        c 
= FF(c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1L); /* 11 */
        b 
= FF(b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7beL); /* 12 */
        a 
= FF(a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122L); /* 13 */
        d 
= FF(d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193L); /* 14 */
        c 
= FF(c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438eL); /* 15 */
        b 
= FF(b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821L); /* 16 */
        
/* Round 2 */
        a 
= GG(a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562L); /* 17 */
        d 
= GG(d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340L); /* 18 */
        c 
= GG(c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51L); /* 19 */
        b 
= GG(b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aaL); /* 20 */
        a 
= GG(a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105dL); /* 21 */
        d 
= GG(d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453L); /* 22 */
        c 
= GG(c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681L); /* 23 */
        b 
= GG(b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8L); /* 24 */
        a 
= GG(a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6L); /* 25 */
        d 
= GG(d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6L); /* 26 */
        c 
= GG(c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87L); /* 27 */
        b 
= GG(b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14edL); /* 28 */
        a 
= GG(a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905L); /* 29 */
        d 
= GG(d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8L); /* 30 */
        c 
= GG(c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9L); /* 31 */
        b 
= GG(b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8aL); /* 32 */
        
/* Round 3 */
        a 
= HH(a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942L); /* 33 */
        d 
= HH(d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681L); /* 34 */
        c 
= HH(c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122L); /* 35 */
        b 
= HH(b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380cL); /* 36 */
        a 
= HH(a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44L); /* 37 */
        d 
= HH(d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9L); /* 38 */
        c 
= HH(c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60L); /* 39 */
        b 
= HH(b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70L); /* 40 */
        a 
= HH(a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6L); /* 41 */
        d 
= HH(d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127faL); /* 42 */
        c 
= HH(c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085L); /* 43 */
        b 
= HH(b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05L); /* 44 */
        a 
= HH(a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039L); /* 45 */
        d 
= HH(d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5L); /* 46 */
        c 
= HH(c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8L); /* 47 */
        b 
= HH(b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665L); /* 48 */
        
/* Round 4 */
        a 
= II(a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244L); /* 49 */
        d 
= II(d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97L); /* 50 */
        c 
= II(c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7L); /* 51 */
        b 
= II(b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039L); /* 52 */
        a 
= II(a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3L); /* 53 */
        d 
= II(d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92L); /* 54 */
        c 
= II(c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47dL); /* 55 */
        b 
= II(b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1L); /* 56 */
        a 
= II(a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4fL); /* 57 */
        d 
= II(d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0L); /* 58 */
        c 
= II(c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314L); /* 59 */
        b 
= II(b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1L); /* 60 */
        a 
= II(a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82L); /* 61 */
        d 
= II(d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235L); /* 62 */
        c 
= II(c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bbL); /* 63 */
        b 
= II(b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391L); /* 64 */
        state[
0+= a;
        state[
1+= b;
        state[
2+= c;
        state[
3+= d;
    }


    
/*
     * Encode把long数组按顺序拆成byte数组,因为java的long类型是64bit的, 只拆低32bit,以适应原始C实现的用途
     
*/

    
private void Encode(byte[] output, long[] input, int len)
    
{
        
int i, j;
        
for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
        
{
            output[j] 
= (byte) (input[i] & 0xffL);
            output[j 
+ 1= (byte) ((input[i] >>> 8& 0xffL);
            output[j 
+ 2= (byte) ((input[i] >>> 16& 0xffL);
            output[j 
+ 3= (byte) ((input[i] >>> 24& 0xffL);
        }

    }


    
/*
     * Decode把byte数组按顺序合成成long数组,因为java的long类型是64bit的,
     * 只合成低32bit,高32bit清零,以适应原始C实现的用途
     
*/

    
private void Decode(long[] output, byte[] input, int len)
    
{
        
int i, j;
        
for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
            output[i] 
= b2iu(input[j]) | (b2iu(input[j + 1]) << 8)
                    
| (b2iu(input[j + 2]) << 16| (b2iu(input[j + 3]) << 24);
        
return;
    }


    
/*
     * b2iu是我写的一个把byte按照不考虑正负号的原则的"升位"程序,因为java没有unsigned运算
     
*/

    
public static long b2iu(byte b)
    
{
        
return b < 0 ? b & 0x7F + 128 : b;
    }


    
/*
     * byteHEX(),用来把一个byte类型的数转换成十六进制的ASCII表示,
     * 因为java中的byte的toString无法实现这一点,我们又没有C语言中的 sprintf(outbuf,"%02X",ib)
     
*/

    
public static String byteHEX(byte ib)
    
{
        
char[] Digit = '0''1''2''3''4''5''6''7''8''9''A',
                
'B''C''D''E''F' }
;
        
char[] ob = new char[2];
        ob[
0= Digit[(ib >>> 4& 0X0F];
        ob[
1= Digit[ib & 0X0F];
        String s 
= new String(ob);
        
return s;
    }

}

测试类:
package com.test;

import com.util.MD5Code;

public class MD5CodeTest
{
    
public static void main(String[] args)
    
{
        String name 
= "zdw";
        MD5Code code 
= new MD5Code();
        System.out.println(code.getMD5ofStr(name).length());
        System.out.println(code.getMD5ofStr(name).equals(code.getMD5ofStr(
"zdw")));
    }

}

这样就保证了在数据库里需要加密的字段的安全性.
如果需要比较,用输入的字符串MD5加密后和数据库的相比,
就能判断是否相等.

posted on 2008-01-12 16:34 々上善若水々 阅读(2699) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: J2SE


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