使用Java生成具有安全哈希的QR码

这是关于如何在Java中使用salt生成QR代码和安全散列字符串的分步教程。

首先，需要一个可以处理QR码的库，我决定使用Zebra Crossing（“ZXing”）库，因为它简单易用（即有围绕它的社区）。添加以下依赖项pom.xml：

  com.google.zxing
  core
  3.4.0


  com.google.zxing
  javase
  3.4.0

该库为生成和读取代码提供了相当广泛的功能。这对我的用例来说已经足够了，我只需要生成一个带有简单JSON对象的QR代码：

public byte[] qrCodeGenerator(String id) throws IOException, 
                                                WriterException, 
                                                InvalidKeySpecException, 
                                                NoSuchAlgorithmException {

    String filePath = "QRCode.png";
    String charset = "UTF-8";
    Map hintMap = new HashMap();
    hintMap.put(EncodeHintType.ERROR_CORRECTION, ErrorCorrectionLevel.L);

    Map qrCodeDataMap = Map.of(
            "Name", id,
            "Key", keyProvider.generateVerificationKey(id) 
            // see next section for ´generateVerificationKey´ method
    );

    String jsonString = new JSONObject(qrCodeDataMap).toString();
    createQRCode(jsonString, filePath, charset, hintMap, 500, 500);

    BufferedImage image = ImageIO.read(new File(filePath));
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    ImageIO.write(image, "png", baos);
    byte[] imageData = baos.toByteArray();

    return imageData;
}

private void createQRCode(String qrCodeData, 
                          String filePath, 
                          String charset, 
                          Map hintMap, 
                          int qrCodeHeight, 
                          int qrCodeWidth) throws WriterException, 
                                                  IOException {

    BitMatrix matrix = new MultiFormatWriter().encode(
            new String(qrCodeData.getBytes(charset), charset),
            BarcodeFormat.QR_CODE,
            qrCodeWidth,
            qrCodeHeight,
            hintMap
    );

    MatrixToImageWriter.writeToPath(
            matrix,
            filePath.substring(filePath.lastIndexOf('.') + 1),
            FileSystems.getDefault().getPath(filePath)
    );
}

还要注意有趣的小东西 JSONObject：是使用Java将哈希映射转换为JSON对象。有时，以您希望的方式构建数据结构要容易得多，然后序列化为JSON：

Map qrCodeDataMap = Map.of(
        "Name", "SampleText",
        "Key", "SomeHashedValue"
);

String jsonString = new JSONObject(qrCodeDataMap).toString();
为了能够使用JSONObject类，您需要将以下依赖项添加到您的pom.xml：

  org.json
  json
  20180813

如果您正在寻找更简化的接口，您可能还会查看QRGen，它声称可以进一步简化用于Java的QR代码生成API，并且构建在ZXing之上。但是，在我的情况下，ZXing绝对没问题。

哈希字符串

现在，我需要能够以快速安全的方式哈希加密字符串。为此，我决定使用OWASP for Java建议的方法。要实现此方法，您需要首先更新pom.xml：

  commons-codec
  commons-codec
  1.12

这里是Java中所述方法的（有些简化）实现：

public String generateVerificationKey(String str) throws NoSuchAlgorithmException,
                                                         InvalidKeySpecException {
    int iterations = 10000;
    int keyLength = 512;

    char[] strChars = str.toCharArray();
    byte[] saltBytes = salt.getBytes();

    SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA512");
    PBEKeySpec spec = new PBEKeySpec(strChars, saltBytes, iterations, keyLength);
    SecretKey key = skf.generateSecret( spec );
    byte[] hashedBytes = key.getEncoded( );

    return Hex.encodeHexString(hashedBytes);
}

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