Java实现MD5加密

  
  
  
  
  1. /*******************************************************************************  
  2. * md5 类实现了RSA Data Security, Inc.在提交给IETF 的RFC1321中的MD5 message-digest 算法。  
  3. ******************************************************************************/  
  4. import java.lang.reflect.*;  
  5.  
  6. public class MD5 {  
  7.  
  8. /*  
  9.    * 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 
  10.    * final是表示了只读,且能在同一个进程空间内的多个 Instance间共享  
  11.    */  
  12. static final int S11 = 7;  
  13.  
  14. static final int S12 = 12;  
  15.  
  16. static final int S13 = 17;  
  17.  
  18. static final int S14 = 22;  
  19.  
  20. static final int S21 = 5;  
  21.  
  22. static final int S22 = 9;  
  23.  
  24. static final int S23 = 14;  
  25.  
  26. static final int S24 = 20;  
  27.  
  28. static final int S31 = 4;  
  29.  
  30. static final int S32 = 11;  
  31.  
  32. static final int S33 = 16;  
  33.  
  34. static final int S34 = 23;  
  35.  
  36. static final int S41 = 6;  
  37.  
  38. static final int S42 = 10;  
  39.  
  40. static final int S43 = 15;  
  41.  
  42. static final int S44 = 21;  
  43.  
  44. static final byte[] PADDING = { -128, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,  
  45.     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,  
  46.     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,  
  47.     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };  
  48.  
  49. /*  
  50.    * 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  
  51.    *   
  52.    */  
  53. private long[] state = new long[4]; // state (ABCD)  
  54.  
  55. private long[] count = new long[2]; // number of bits, modulo 2^64 (lsb  
  56.  
  57. // first)  
  58.  
  59. private byte[] buffer = new byte[64]; // input buffer  
  60.  
  61. /*  
  62.    * 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.  
  63.    */  
  64. public String digestHexStr;  
  65.  
  66. /*  
  67.    * digest,是最新一次计算结果的2进制内部表示,表示128bit的MD5值.  
  68.    */  
  69. private byte[] digest = new byte[16];  
  70.  
  71. /*  
  72.    * 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  
  73.    * 返回的是变换完的结果,这个结果是从公共成员digestHexStr取得的.  
  74.    */  
  75. public String getMD5ofStr(String inbuf) {  
  76.    md5Init();  
  77.    md5Update(inbuf.getBytes(), inbuf.length());  
  78.    md5Final();  
  79.    digestHexStr = "";  
  80.    for (int i = 0; i < 16; i++) {  
  81.     digestHexStr += byteHEX(digest[i]);  
  82.    }  
  83.    return digestHexStr;  
  84.  
  85. }  
  86.  
  87. // 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  
  88. public MD5() {  
  89.    md5Init();  
  90.  
  91.    return;  
  92. }  
  93.  
  94. /* md5Init是一个初始化函数,初始化核心变量,装入标准的幻数 */  
  95. private void md5Init() {  
  96.    count[0] = 0L;  
  97.    count[1] = 0L;  
  98.    // /* Load magic initialization constants.  
  99.  
  100.    state[0] = 0x67452301L;  
  101.    state[1] = 0xefcdab89L;  
  102.    state[2] = 0x98badcfeL;  
  103.    state[3] = 0x10325476L;  
  104.  
  105.    return;  
  106. }  
  107.  
  108. /*  
  109.    * 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  
  110.    * 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。  
  111.    */  
  112.  
  113. private long F(long x, long y, long z) {  
  114.    return (x & y) | ((~x) & z);  
  115.  
  116. }  
  117.  
  118. private long G(long x, long y, long z) {  
  119.    return (x & z) | (y & (~z));  
  120.  
  121. }  
  122.  
  123. private long H(long x, long y, long z) {  
  124.    return x ^ y ^ z;  
  125. }  
  126.  
  127. private long I(long x, long y, long z) {  
  128.    return y ^ (x | (~z));  
  129. }  
  130.  
  131. /*  
  132.    * 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 
  133.    * rounds 1, 2, 3, and 4. Rotation is separate from addition to prevent  
  134.    * recomputation.  
  135.    */  
  136.  
  137. private long FF(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) {  
  138.    a += F(b, c, d) + x + ac;  
  139.    a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));  
  140.    a += b;  
  141.    return a;  
  142. }  
  143.  
  144. private long GG(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) {  
  145.    a += G(b, c, d) + x + ac;  
  146.    a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));  
  147.    a += b;  
  148.    return a;  
  149. }  
  150.  
  151. private long HH(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) {  
  152.    a += H(b, c, d) + x + ac;  
  153.    a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));  
  154.    a += b;  
  155.    return a;  
  156. }  
  157.  
  158. private long II(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) {  
  159.    a += I(b, c, d) + x + ac;  
  160.    a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));  
  161.    a += b;  
  162.    return a;  
  163. }  
  164.  
  165. /*  
  166.    * md5Update是MD5的主计算过程,inbuf是要变换的字节串,inputlen是长度,这个  
  167.    * 函数由getMD5ofStr调用,调用之前需要调用md5init,因此把它设计成private的  
  168.    */  
  169. private void md5Update(byte[] inbuf, int inputLen) {  
  170.  
  171.    int i, index, partLen;  
  172.    byte[] block = new byte[64];  
  173.    index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3F;  
  174.    // /* Update number of bits */  
  175.    if ((count[0] += (inputLen << 3)) < (inputLen << 3))  
  176.     count[1]++;  
  177.    count[1] += (inputLen >>> 29);  
  178.  
  179.    partLen = 64 - index;  
  180.  
  181.    // Transform as many times as possible.  
  182.    if (inputLen >= partLen) {  
  183.     md5Memcpy(buffer, inbuf, index, 0, partLen);  
  184.     md5Transform(buffer);  
  185.  
  186.     for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) {  
  187.  
  188.      md5Memcpy(block, inbuf, 0, i, 64);  
  189.      md5Transform(block);  
  190.     }  
  191.     index = 0;  
  192.  
  193.    } else 
  194.  
  195.     i = 0;  
  196.  
  197.    // /* Buffer remaining input */  
  198.    md5Memcpy(buffer, inbuf, index, i, inputLen - i);  
  199.  
  200. }  
  201.  
  202. /*  
  203.    * md5Final整理和填写输出结果  
  204.    */  
  205. private void md5Final() {  
  206.    byte[] bits = new byte[8];  
  207.    int index, padLen;  
  208.  
  209.    // /* Save number of bits */  
  210.    Encode(bits, count, 8);  
  211.  
  212.    // /* Pad out to 56 mod 64.  
  213.    index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3f;  
  214.    padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);  
  215.    md5Update(PADDING, padLen);  
  216.  
  217.    // /* Append length (before padding) */  
  218.    md5Update(bits, 8);  
  219.  
  220.    // /* Store state in digest */  
  221.    Encode(digest, state, 16);  
  222.  
  223. }  
  224.  
  225. /*  
  226.    * 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  
  227.    * 字节拷贝到output的outpos位置开始  
  228.    */  
  229.  
  230. private void md5Memcpy(byte[] output, byte[] input, int outpos, int inpos,  
  231.     int len) {  
  232.    int i;  
  233.  
  234.    for (i = 0; i < len; i++)  
  235.     output[outpos + i] = input[inpos + i];  
  236. }  
  237.  
  238. /*  
  239.    * md5Transform是MD5核心变换程序,有md5Update调用,block是分块的原始字节  
  240.    */  
  241. private void md5Transform(byte block[]) {  
  242.    long a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3];  
  243.    long[] x = new long[16];  
  244.  
  245.    Decode(x, block, 64);  
  246.  
  247.    /* Round 1 */  
  248.    a = FF(a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478L); /* 1 */  
  249.    d = FF(d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756L); /* 2 */  
  250.    c = FF(c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070dbL); /* 3 */  
  251.    b = FF(b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceeeL); /* 4 */  
  252.    a = FF(a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0fafL); /* 5 */  
  253.    d = FF(d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62aL); /* 6 */  
  254.    c = FF(c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613L); /* 7 */  
  255.    b = FF(b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501L); /* 8 */  
  256.    a = FF(a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8L); /* 9 */  
  257.    d = FF(d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7afL); /* 10 */  
  258.    c = FF(c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1L); /* 11 */  
  259.    b = FF(b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7beL); /* 12 */  
  260.    a = FF(a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122L); /* 13 */  
  261.    d = FF(d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193L); /* 14 */  
  262.    c = FF(c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438eL); /* 15 */  
  263.    b = FF(b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821L); /* 16 */  
  264.  
  265.    /* Round 2 */  
  266.    a = GG(a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562L); /* 17 */  
  267.    d = GG(d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340L); /* 18 */  
  268.    c = GG(c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51L); /* 19 */  
  269.    b = GG(b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aaL); /* 20 */  
  270.    a = GG(a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105dL); /* 21 */  
  271.    d = GG(d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453L); /* 22 */  
  272.    c = GG(c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681L); /* 23 */  
  273.    b = GG(b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8L); /* 24 */  
  274.    a = GG(a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6L); /* 25 */  
  275.    d = GG(d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6L); /* 26 */  
  276.    c = GG(c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87L); /* 27 */  
  277.    b = GG(b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14edL); /* 28 */  
  278.    a = GG(a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905L); /* 29 */  
  279.    d = GG(d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8L); /* 30 */  
  280.    c = GG(c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9L); /* 31 */  
  281.    b = GG(b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8aL); /* 32 */  
  282.  
  283.    /* Round 3 */  
  284.    a = HH(a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942L); /* 33 */  
  285.    d = HH(d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681L); /* 34 */  
  286.    c = HH(c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122L); /* 35 */  
  287.    b = HH(b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380cL); /* 36 */  
  288.    a = HH(a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44L); /* 37 */  
  289.    d = HH(d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9L); /* 38 */  
  290.    c = HH(c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60L); /* 39 */  
  291.    b = HH(b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70L); /* 40 */  
  292.    a = HH(a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6L); /* 41 */  
  293.    d = HH(d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127faL); /* 42 */  
  294.    c = HH(c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085L); /* 43 */  
  295.    b = HH(b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05L); /* 44 */  
  296.    a = HH(a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039L); /* 45 */  
  297.    d = HH(d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5L); /* 46 */  
  298.    c = HH(c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8L); /* 47 */  
  299.    b = HH(b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665L); /* 48 */  
  300.  
  301.    /* Round 4 */  
  302.    a = II(a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244L); /* 49 */  
  303.    d = II(d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97L); /* 50 */  
  304.    c = II(c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7L); /* 51 */  
  305.    b = II(b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039L); /* 52 */  
  306.    a = II(a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3L); /* 53 */  
  307.    d = II(d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92L); /* 54 */  
  308.    c = II(c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47dL); /* 55 */  
  309.    b = II(b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1L); /* 56 */  
  310.    a = II(a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4fL); /* 57 */  
  311.    d = II(d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0L); /* 58 */  
  312.    c = II(c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314L); /* 59 */  
  313.    b = II(b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1L); /* 60 */  
  314.    a = II(a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82L); /* 61 */  
  315.    d = II(d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235L); /* 62 */  
  316.    c = II(c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bbL); /* 63 */  
  317.    b = II(b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391L); /* 64 */  
  318.  
  319.    state[0] += a;  
  320.    state[1] += b;  
  321.    state[2] += c;  
  322.    state[3] += d;  
  323.  
  324. }  
  325.  
  326. /*  
  327.    * 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  
  328.    */  
  329. private void Encode(byte[] output, long[] input, int len) {  
  330.    int i, j;  
  331.  
  332.    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {  
  333.     output[j] = (byte) (input[i] & 0xffL);  
  334.     output[j + 1] = (byte) ((input[i] >>> 8) & 0xffL);  
  335.     output[j + 2] = (byte) ((input[i] >>> 16) & 0xffL);  
  336.     output[j + 3] = (byte) ((input[i] >>> 24) & 0xffL);  
  337.    }  
  338. }  
  339.  
  340. /*  
  341.    * Decode把byte数组按顺序合成成long数组,因为java的long类型是64bit的,  
  342.    * 只合成低32bit,高32bit清零,以适应原始C实现的用途  
  343.    */  
  344. private void Decode(long[] output, byte[] input, int len) {  
  345.    int i, j;  
  346.  
  347.    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)  
  348.     output[i] = b2iu(input[j]) | (b2iu(input[j + 1]) << 8)  
  349.       | (b2iu(input[j + 2]) << 16) | (b2iu(input[j + 3]) << 24);  
  350.  
  351.    return;  
  352. }  
  353.  
  354. /*  
  355.    * 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  
  356.    */  
  357. public static long b2iu(byte b) {  
  358.    return b < 0 ? b & 0x7F + 128 : b;  
  359. }  
  360.  
  361. /*  
  362.    * byteHEX(),用来把一个byte类型的数转换成十六进制的ASCII表示,  
  363.    * 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)  
  364.    */  
  365. public static String byteHEX(byte ib) {  
  366.    char[] Digit = { '0''1''2''3''4''5''6''7''8''9''A',  
  367.      'B''C''D''E''F' };  
  368.    char[] ob = new char[2];  
  369.    ob[0] = Digit[(ib >>> 4) & 0X0F];  
  370.    ob[1] = Digit[ib & 0X0F];  
  371.    String s = new String(ob);  
  372.    return s;  
  373. }  
  374.  
  375. public static void main(String args[]) {  
  376.  
  377.    MD5 m = new MD5();  
  378.    if (Array.getLength(args) == 0) { // 如果没有参数,执行标准的Test Suite  
  379.  
  380.     System.out.println("MD5 Test suite:");  
  381.     System.out.println("MD5(\"\"):" + m.getMD5ofStr(""));  
  382.     System.out.println("MD5(\"a\"):" + m.getMD5ofStr("a"));  
  383.     System.out.println("MD5(\"abc\"):" + m.getMD5ofStr("abc"));  
  384.     System.out.println("MD5(\"message digest\"):" 
  385.       + m.getMD5ofStr("message digest"));  
  386.     System.out.println("MD5(\"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz\"):" 
  387.       + m.getMD5ofStr("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"));  
  388.     System.out 
  389.       .println("MD5(\"ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789\"):" 
  390.         + m  
  391.           .getMD5ofStr("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"));  
  392.    } else 
  393.     System.out 
  394.       .println("MD5(" + args[0] + ")=" + m.getMD5ofStr(args[0]));  
  395.  
  396. }  
  397.  

 

你可能感兴趣的:(java,MD5,加密,实现)