【算法笔记】HASH_算法简单实践
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这篇文章简单的整理了hash算法的简单实践。
1.hash算法概念
我们先看看维基百科的解释。
是一种从任何一种数据中创建小的数字`指纹fingerprint`的方法。
散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变小，将数据的格式固定下来。
该函数将数据打乱混合，重新创建一个叫做散列值（hash values，hash codes，hash sums，或hashes）的指纹。
散列值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表。
好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。在散列表和数据处理中，不抑制冲突来区别数据，会使得数据库记录更难找到。
2.hash算法的特点
- 正向快速：给定的明文和hash算法，在有限的资源和有限的时间内能快速的算出hash值。
- 逆向困难：在有限的时间内很难(几乎不可能)逆推明文。
- 输入敏感：原始输入信息修改一点，产生的hash值看起来变化很大。
- 抗冲突：又称为抗碰撞性，就是不同的明文算出相同的hash值的概率要很低(几乎不可能)。就是用一段hash值找出相同的明文的可能性极低。
3.目前流行的方法
MD5, SHA-1, SHA-2系列(SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512)。
其中MD5和SHA-1算法已经认为不太安全。
4.简单实例
下面用java实现的简单用例：
import org.junit.Test;
import java.security.MessageDigest;
/**
* @author : 李明燮
* @since : 2022/10/31
* create at : 2022/10/31 下午10:50
*/
public class HashUtil {
//byte转换成16进制
public static String bytes2HexStr(byte[] bytes) {
StringBuffer result = new StringBuffer();
for (byte byt : bytes) {
result.append(Integer.toString((byt & 0xff) + 0x100, 16).substring(1));
}
return result.toString();
}
//16进制转byte
public static byte[] hexStr2HexBytes(String strHex) {
if (strHex == null || strHex.length() == 0) {
return null;
}
strHex = (strHex.length() == 1) ? "0" + strHex : strHex;
byte[] arr = new byte[strHex.length() / 2];
byte[] tmp = strHex.getBytes();
for (int i = 0; i < (tmp.length / 2); i++) {
arr[i] = unitBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
}
return arr;
}
/**
* 将两个ASCII字符合成一个字节；
* 如："EF"--> 0xEF
*
* @param src0 byte
* @param src1 byte
* @return byte
*/
public static byte unitBytes(byte src0, byte src1) {
byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[]{src0})).byteValue();
_b0 = (byte) (_b0 << 4);
byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[]{src1})).byteValue();
byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
return ret;
}
public static String md5(byte[] data) throws Exception {
//初始化MessageDigest
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
//执行摘要方法
byte[] digest = md.digest(data);
return bytes2HexStr(digest);
}
public static String sha(byte[] data) throws Exception {
//初始化MessageDigest
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA");
//执行摘要方法
byte[] digest = md.digest(data);
return bytes2HexStr(digest);
}
public static String sha256(byte[] data) throws Exception {
//初始化MessageDigest
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
//执行摘要方法
byte[] digest = md.digest(data);
return bytes2HexStr(digest);
}
public static String sha512(byte[] data) throws Exception {
//初始化MessageDigest
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
//执行摘要方法
byte[] digest = md.digest(data);
return bytes2HexStr(digest);
}
@Test
public void testHash() throws Exception {
String src = "123456";
try {
String md5 = md5(src.getBytes());
System.out.println(md5);
String sha = sha(src.getBytes());
System.out.println(sha);
String sha256 = sha256(src.getBytes());
System.out.println(sha256);
String sha512 = sha512(src.getBytes());
System.out.println(sha512);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("-------------------------");
try {
byte[] arrByte = hexStr2HexBytes(src);
String md5 = md5(arrByte);
System.out.println(md5);
String sha = sha(arrByte);
System.out.println(sha);
String sha256 = sha256(arrByte);
System.out.println(sha256);
String sha512 = sha512(arrByte);
System.out.println(sha512);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
执行结果
e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e
7c4a8d09ca3762af61e59520943dc26494f8941b
8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92
ba3253876aed6bc22d4a6ff53d8406c6ad864195ed144ab5c87621b6c233b548baeae6956df346ec8c17f5ea10f35ee3cbc514797ed7ddd3145464e2a0bab413
-------------------------
ae1fa6209a246b8b2f2cd2d21be8f2e1
d54093641b8ab5efe6d9c8dca9fb39112cb1722a
bf7cbe09d71a1bcc373ab9a764917f730a6ed951ffa1a7399b7abd8f8fd73cb4
45341a09a5df1bec7ceac3716e32692a8029903178b1ce8bc57c2ac2c11c82100553ae1fcb99118fa7f5a62f524e162e80e0e1533a4e6177b3fa9d830f48bd37
go实现
func HASH(text string, hashType string, isHex bool) (string, error) {
var hashInstance hash.Hash
switch hashType {
case "md4":
hashInstance = md4.New()
case "md5":
hashInstance = md5.New()
case "sha1":
hashInstance = sha1.New()
case "ripemd160":
hashInstance = ripemd160.New()
case "sha256":
hashInstance = sha256.New()
case "sha512":
hashInstance = sha512.New()
}
if isHex {
arr, err := hex.DecodeString(text)
if err != nil {
return "", err
}
hashInstance.Write(arr)
} else {
hashInstance.Write([]byte(text))
}
bytes := hashInstance.Sum(nil)
return fmt.Sprintf("%x", bytes), nil
}
func Hash256Double(text string, isHex bool) ([]byte, error) {
hashInstance := sha256.New()
if isHex {
arr, err := hex.DecodeString(text)
if err != nil {
return nil, err
}
hashInstance.Write(arr)
} else {
hashInstance.Write([]byte(text))
}
bytes := hashInstance.Sum(nil)
hashInstance.Reset()
bytes = hashInstance.Sum(nil)
return bytes, nil
}
func Hash256DoubleString(text string, isHex bool) (string, error) {
bytes, err := Hash256Double(text, isHex)
if err != nil {
return "", err
}
return fmt.Sprintf("%x", bytes), nil
}
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