MD5簡介：

? MD5的全稱：Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5）

? MD5的加密方式是一種哈希加密。一些主流的編程語言都已經實現了MD5的加密，所以如果你的程序或是系統涉及到在多種語言之間的校驗，那么MD5可以是備選之一。不過因為MD5是采用哈希函數來進行的加密，所以它無關密鑰，也就是說在確定了明文的情況下，MD5就可以加密。不過MD5是不可逆的，只能加密，不能解密。

MD5加密字符串：

public class Md5Util {// 標準的構造函數，調用md5Init函數進行初始化工作public Md5Util() {md5Init();return;}// RFC1321中定義的標準4*4矩陣的常量定義。static final int S11 = 7, S12 = 12, S13 = 17, S14 = 22;static final int S21 = 5, S22 = 9, S23 = 14, S24 = 20;static final int S31 = 4, S32 = 11, S33 = 16, S34 = 23;static final int S41 = 6, S42 = 10, S43 = 15, S44 = 21;// 按RFC1321標準定義不可變byte型數組PADDINGstatic final byte[] PADDING = { -128, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };// MD5計算過程中的3組核心數據，采用數組形式存放private long[] state = new long[4]; // 計算狀態(分別對應a b c d)private byte[] buffer = new byte[64]; // 分配64個字節私有緩沖區private long[] count = new long[2]; // 位個數// 最新一次計算結果的16進制ASCII字符串表示，代表了16個字符串形式的MD5值public String resultStr;// 最新一次計算結果的2進制數組表示，一共16個字節，代表了128bit形式的MD5值public byte[] digest = new byte[16];/*** 獲得兩次MD5加密的字符串* * @param str* @return*/public String getTwiceMD5ofString(String str) {return getMD5ofStr(getMD5ofStr(str));}/*** MD5_Encoding類提供的主要的接口函數getMD5ofStr，用來進行數據加密變換。* * 調用其可對任意字符串進行加密運算，并以字符串形式返回加密結果。* * @param in* @return*/public String getMD5ofStr(String in) {md5Init(); // 初始化md5Update(in.getBytes(), in.length());// 調用MD5的主計算過程md5Final(); // 輸出結果到digest數組中for (int i = 0; i < 16; i++) {resultStr += byteToHEX(digest[i]); // 將digest數組中的每個byte型數據轉為16進制形式的字符串}return resultStr;}// md5初始化函數.初始化核心變量.private void md5Init() {state[0] = 0x67452301L; // 定義state為RFC1321中定義的標準幻數state[1] = 0xefcdab89L; // 定義state為RFC1321中定義的標準幻數state[2] = 0x98badcfeL; // 定義state為RFC1321中定義的標準幻數state[3] = 0x10325476L; // 定義state為RFC1321中定義的標準幻數count[0] = count[1] = 0L; // 初始化為0resultStr = "";// 初始化resultStr字符串為空for (int i = 0; i < 16; i++) {digest[i] = 0;// 初始化digest數組元素為0}return;}// 定義F G H I 為4個基數 ，即為4個基本的MD5函數,進行簡單的位運算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調用F,G,H,I函數進行進一步變換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)); // 這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>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)); // 這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>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));// 這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>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));// 這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>a += b;return a;}// MD5的主計算過程，input是需要變換的二進制字節串，inputlen是長度private void md5Update(byte[] input, int inputLen) {int i = 0, index, partLen;byte[] block = new byte[64]; // 分配64個字節緩沖區// 根據count計算index值。這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3F;if ((count[0] += (inputLen << 3)) < (inputLen << 3)) {count[1]++;}count[1] += (inputLen >>> 29); // 這里int型數據右移時使用無符號右移運算符>>>partLen = 64 - index; // 計算partLen值if (inputLen >= partLen) {md5Memcpy(buffer, input, index, 0, partLen);md5Transform(buffer);for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) {md5Memcpy(block, input, 0, i, 64);md5Transform(block);}index = 0;} else {i = 0;}md5Memcpy(buffer, input, index, i, inputLen - i);}// 整理和填寫輸出結果，結果放到數組digest中。private void md5Final() {byte[] bits = new byte[8];int index, padLen;Encode(bits, count, 8);index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3f; // 這里long型數據右移時使用無符號右移運算符>>>padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);md5Update(PADDING, padLen);md5Update(bits, 8);Encode(digest, state, 16);}// byte數組的塊拷貝函數，將input數組中的起始位置為inpos，長度len的數據拷貝到output數組起始位置outpos處。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];}}// MD5核心變換計算程序，由md5Update函數調用，block是分塊的原始字節數組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);// 進行4級級聯運算// 第1級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 */// 第2級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 */// 第3級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 */// 第4級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 */// 分別累加到state[0],state[1],state[2],state[3]state[0] += a;state[1] += b;state[2] += c;state[3] += d;}// 把byte型數據轉換為無符號long型數據private static long byteToul(byte b) {return b > 0 ? b : (b & 0x7F + 128);}// 把byte類型的數據轉換成十六進制ASCII字符表示private static String byteToHEX(byte in) {char[] DigitStr = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };char[] out = new char[2];out[0] = DigitStr[(in >> 4) & 0x0F]; // 取高4位out[1] = DigitStr[in & 0x0F]; // 取低4位String s = new String(out);return s;}// 將long型數組按順序拆成byte型數組,長度為lenprivate 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);}}// 將byte型數組按順序合成long型數組，長度為lenprivate void Decode(long[] output, byte[] input, int len) {int i, j;for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {output[i] = byteToul(input[j]) | (byteToul(input[j + 1]) << 8) | (byteToul(input[j + 2]) << 16) | (byteToul(input[j + 3]) << 24);}return;} }
通過上面的代碼，我們就就可以使用MD5加密校驗數據了。

MD5加密文件：

? 在講解MD5加密文件之前，我想問一個問題：MD5加密文件是不是就是加密文件中的內容，而文件名稱或是結構無關呢？

下面我們來做一個小實驗：

? 1.我們新建一個文件a.txt，內容為"Hello MD5!"，保存退出

? 2.另外復制三份文件，分別命名為：b.txt，c.dat，d.txt

? 3.b.txt和c.dat與a.txt唯一不同的是名稱；d.txt中將內容修改為"Hello MD5."

? 4.分別加密這4份文件：

public static void main(String[] args) {<span style="font-family:Courier New;">String value = "";</span>File file = new File("F:/Temp/zip/c.dat");value = Md5Util.getMd5ByFile(file);System.out.println(value);file = new File("F:/Temp/zip/b.txt");value = Md5Util.getMd5ByFile(file);System.out.println(value);file = new File("F:/Temp/zip/a.txt");value = Md5Util.getMd5ByFile(file);System.out.println(value);file = new File("F:/Temp/zip/d.txt");value = Md5Util.getMd5ByFile(file);System.out.println(value);}
? 5.加密結果如下：

281d077ae77948c2c8533c01eeffd2d5 281d077ae77948c2c8533c01eeffd2d5 281d077ae77948c2c8533c01eeffd2d5 f146f3d71763ec95d9d6c1873927514c
? 說明加密文件的實質就是加密文件中的內容，與其他因素無關。

? 那么你可能就會問一個問題，這樣的話，那么我們在加密文件的時候是不是就是把文件中的內容全部讀到內存中，然后再把這個內存中的數據進行MD5加密呢？答案是正確的。不過這里有一個問題，需要我們解決：上面的例子只是一個很小的文件，那么如果我的文件很大呢？我們要怎么解決加密大文件下的效率問題？

? 使用Java中普通的文件讀寫已經不行了，那么是不是有更好的辦法呢？答案是肯定的，那就是內存映射。Java已經提供了相應的接口，在良好的封裝機制下，代碼量就減少了很多了。如下過程：

/*** 加密文件 2015年7月1日 上午12:06:37*/public static String getMd5ByFile(File file) {String value = null;FileInputStream in = null;try {in = new FileInputStream(file);} catch (FileNotFoundException e1) {e1.printStackTrace();}try {MappedByteBuffer byteBuffer = in.getChannel().map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, file.length());MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");md5.update(byteBuffer);BigInteger bi = new BigInteger(1, md5.digest());value = bi.toString(16);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {if (null != in) {try {in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}return value;}

說明：

文章中的使用的代碼來源于實驗樓。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java实现MD5加密和文件校验的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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