MD5加密原理和Java实现

MD5加密原理和Java实现

MD5加密算法为现在应用最广泛的哈希算法之一，该算法广泛应用于互联网网站的用户文件加密，能够将用户密码加密为128位的长整数。数据库并不明文存储用户密码，而是在用户登录时将输入密码字符串进行MD5加密，与数据库中所存储的MD5值匹配，从而降低密码数据库被盗取后用户损失的风险。

Md5加密算法原理

MD5加密算法以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

在MD5加密算法中，首先需要对信息进行填充，使其字节长度对512求余数的结果等于448。因此，信息的字节长度（Bits Length）将被扩展至N*512+448，即N*64+56个字节（Bytes），N为一个正整数。

填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后再在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前的信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度=N*512+448+64=(N+1)*512，即长度恰好是512的整数倍数。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。

MD5中有四个32位被称作链接变量（Chaining Variable）的整数参数，他们分别为：A=0x01234567,B=0x89abcdef,C=0xfedcba98,D=0x76543210

当设置好这四个链接变量后，就开始进入算法的四轮循环运算，循环的次数是信息中512位信息分组的数目。

将上面四个链接变量复制到另外四个变量中：A到a，B到b，C到c，D到d。主循环有四轮（MD4只有三轮），每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量（文本中的一个子分组和一个常数）。再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之一。以一下是每次操作中用到的四个非线性函数（每轮一个）。

F(X,Y,Z)=(X∧Y)∨(( X)∧Z)

G(X,Y,Z)=(X∧Z)∨(Y∧( Z))

H(X,Y,Z)=X?Y?Z

I(X,Y,Z)=Y?(X∨( Z))

其中，?是异或，∧是与，∨是或，!是反符号。

如果X、Y和Z的对应位是独立和均匀的，那么结果的每一位也应是独立和均匀的。F 是一个逐位运算的函数。即，如果X，那么Y，否则Z。函数H是逐位奇偶操作符。所有这些完成之后，将A，B，C，D分别加上a，b，c，d。然后用下一分组数据继续运行算法，最后的输出是A，B，C和D的级联。最后得到的A，B，C，D就是输出结果，A是低位，D为高位，DCBA组成128位输出结果。代码实现：

package encryption;

/**

* md5 类实现了RSA Data Security, Inc.在提交给IETF 的RFC1321中的MD5 message-digest 算法。

**/

用md5加密数据库中的用户密码

用md5加密数据库中的用户密码 一些网站往往将用户的账号、密码等信息使用非加密的方式保存到数据库，比如账号使用类型为VarChar的UserCount字段，同样，密码也是采用类型为VarChar 的Password字段。但是，如果我们打算采用MD5加密方式存储密码信息，就必须改变密码字段PassWord的类型为16为二进制方式，这个其实我们也不难理解，因为在前面的介绍中，我们知道加密以后的输出，是使用二进制数组的，所以，这 里必须做相应的改变。 当用户注册成功，正式建立一个账号的时候，数据库中就必须为这个用户增加一条记录。以下的程序代码实现了建立一个账号的功能，在页面中，程序要求用户输入账号、密码等信息，然后，将这些信息作为账号信息存入名为UserCount的数据表，在这个表中，用户密码是使用MD5加密保存的。下面就是实现以上页面 的具体代码： <%@ Import Namespace="System.Security.Cryptography" %> <%@ Import Namespace="System.Text" %> <%@ Import Namespace="System.Data" %> <%@ Import Namespace="System.Data.SqlClient" %>