Java實際工作裡用到的幾種加密方式

1、Base64加密

　　最簡單的加密方式，甚至可以說不是加密，只是一種用64個字元表示任意二進位制資料的方法。Base64編碼原理是將輸入字串按位元組切分，取得每個位元組對應的二進位制值（若不足8位元則高位補0），然後將這些二進位制數值串聯起來，再按照6位元一組進行切分（因為2^6=64），最後一組若不足6位元則末尾補0。將每組二進位制值轉換成對應的字元即可得到Base64編碼後的字串 。

　　安全性：低　

　　是否可逆：可

　　程式碼片段：

package com.geek.security.base64;

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

import java.io.IOException;

public class Base64Demo {

    private static String src = "imooc security base64";

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        jdkBase64();
    }

    private static void jdkBase64() throws IOException {
        BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();
        String encode = encoder.encode(src.getBytes());
        System.out.println("encode = " + encode);
        // aW1vb2Mgc2VjdXJpdHkgYmFzZTY0

        BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
        byte[] bytes = decoder.decodeBuffer(encode);
        String decode = new String(bytes);
        System.out.println("decode = " + decode);
        // imooc security base64
        System.out.println("bytes = " + bytes);
        // [B@1b6d3586
    }

}

　　使用jdk自帶sun包下相關類即可。

2、MD5加密

　　MD5，全稱為Message-Digest Algorithm 5，也稱資訊-摘要演算法，是一種被廣泛應用於資訊保安領域的加密演算法。它可以產生出一個128位（16位元組）的雜湊值（hash value），用於確保資訊傳輸的完整一致性。MD5的特性包括壓縮性，即任意長度的資料算出的MD5值長度都是固定的；容易計算，即從原資料計算出MD5值很容易；抗修改性，對原資料進行任何改動，哪怕只修改1個位元組，所得到的MD5值都有很大區別；以及弱抗碰撞，已知原資料和其MD5值，想找到一個具有相同MD5值的資料（即偽造資料）是非常困難的。

　　MD5演算法的安全性在於，的問題在於，MD5演算法存在碰撞攻擊的風險，即不同的輸入可能會產生相同的MD5雜湊值。這會導致安全性漏洞，使得攻擊者可以偽造資料或簽名。因此，儘管MD5的流程設計複雜且高效，透過多輪迴圈和非線性函式的處理，保證了生成的雜湊值具有較高的隨機性和安全性，但在面對現代計算能力的提升和密碼學研究的深入的情況下，MD5的安全性已經不再得到保證。

　　安全性：中

　　是否可逆：不可逆

　　程式碼片段：

　　

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class MD5Encryption {

    public static String encrypt(String input) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] messageDigest = md.digest(input.getBytes());
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : messageDigest) {
                String hex = Integer.toHexString(0xff & b);
                if (hex.length() == 1) {
                    sb.append('0');
                }
                sb.append(hex);
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello, World!";
        String encryptedString = encrypt(input);
        System.out.println("Original string: " + input);
        System.out.println("Encrypted string: " + encryptedString);
    }
}

　　使用java自帶的security包中相關類。

3、SHA加密

　　SHA加密是一種單向雜湊函式，它將任意長度的資料轉換為一個16位元組的雜湊值。這種加密方式常用於檔案校驗、使用者身份驗證等場景。

　　SHA加密演算法有很多版本，如SHA-0、SHA-1、SHA-2等。其中，SHA-1和SHA-2是應用最廣泛的版本。

　　SHA-256加密演算法的工作原理如下：

1. 首先，對輸入的資料進行初始化，將其分割成大小為512位的塊（如果資料長度不是512的倍數，則需要填充零以滿足這一要求）。

2. 對每個塊執行雜湊函式，生成一個128位的雜湊值。

3. 將所有塊的雜湊值連線起來，得到一個1024位的雜湊值。

4. 對得到的1024位的雜湊值執行雜湊函式，得到最終的128位的雜湊值。

　　SHA-256加密演算法提供了豐富的變體，包括不同大小的塊（如1024位、512位、256位等）、不同的雜湊函式（如SHA-256、SHA-3等）以及不同的填充方案（如PKCS#7、ISO/IEC 10177等）。

　　安全性：低　

　　是否可逆：可

　　程式碼片段：

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class SHA1Encrypt {

    public static String sha1Encrypt(String input) {
        try {
            // 建立SHA1加密物件
            MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            // 執行加密操作
            byte[] encrypt = sha1.digest(input.getBytes());
            // 將加密結果轉換為十六進位制字串
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (byte b : encrypt) {
                sb.append(String.format("%02x", b));
            }
            return sb.toString();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new RuntimeException("SHA1加密演算法未找到", e);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "Hello, World!";
        String encrypt = sha1Encrypt(input);
        System.out.println("SHA1加密結果：" + encrypt);
    }
}

　　使用java自帶的security包中相關類。