SHA - 加密算法简要介绍与JAVA实现

【1】SHA简介

安全散列算法（Secure Hash Algorithm，缩写为SHA），是FIPS所认证的安全散列算法。能计算出一个数字消息所对应到的，长度固定的字符串（又称消息摘要）的算法。且若输入的讯息不同，它们对应到不同字串的机率很高；而SHA是FIPS所认证的五种安全杂凑算法。

这些算法之所以称作“安全”是基于以下两点（根据官方标准的描述）：1、由讯息摘要反推原输入讯息，从计算理论上来说是很困难的。2、想要找到两组不同的讯息对应到相同的讯息摘要，从计算理论上来说也是很困难的。任何对输入讯息的变动，都有很高的机率导致其产生的讯息摘要迥异。

安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）主要适用于数字签名标准 （Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。

SHA家族的五个算法，分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512，由美国国家安全局（NSA）所设计，并由美国国家标准与技术研究院（NIST）发布；是美国的*标准。后四者有时并称为SHA-2。SHA-1在许多安全协定中广为使用，包括TLS和SSL、PGP、SSH、S/MIME和IPsec，曾被视为是MD5（更早之前被广为使用的杂凑函数）的后继者。

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【2】HASH

Hash，一般翻译做”散列”，也有直接音译为”哈希”的，就是把任意长度的输入，变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。

这种转换是一种压缩映射，也就是，散列值的空间通常远小于输入的空间，不同的输入可能会散列成相同的输出，而不可能从散列值来唯一的确定输入值。

简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

MD5与SHA1都是Hash算法，MD5输出是128位的(转换为16进制则为32个字符)，SHA1输出是160位的(转换为16进制则为40个字符)，MD5比SHA1快，SHA1比MD5强度高。

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【3】Java实现

第一种：

package com.hh.common.encrypt;
import java.security.MessageDigest;

public class SHAUtil {
    /**
     * 用SHA1算法生成安全签名
     * @return 安全签名
     * @throws Exception 
     */
    public static String encrypt(String str) throws Exception 
              {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            md.update(str.getBytes());
            byte[] digest = md.digest();

            StringBuffer hexstr = new StringBuffer();
            String shaHex = "";
            for (int i = 0; i < digest.length; i++) {
                shaHex = Integer.toHexString(digest[i] & 0xFF);
                if (shaHex.length() < 2) {
                    hexstr.append(0);
                }
                hexstr.append(shaHex);
            }
            return hexstr.toString();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            throw new Exception("sha1 error");
        }
    }
}

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第二种：

    public static String encrypt2(String str){
            if(str==null||str.length()==0){
                return null;
            }
            char hexDigits[] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',
                    'a','b','c','d','e','f'};
            try {
                MessageDigest mdTemp = MessageDigest.getInstance("SHA1");
                mdTemp.update(str.getBytes("UTF-8"));
                byte[] md = mdTemp.digest();
                int j = md.length;
                char buf[] = new char[j*2];
                int k = 0;
                for (int i = 0; i < j; i++) {
                    byte byte0 = md[i];
                    buf[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
                    buf[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];      
                }
                return new String(buf);
            } catch (Exception e) {
                // TODO: handle exception
                return null;
            }
      }

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测试如下：

    @Test
    public void testSHA(){
        String src = "明天还会下雪吗？";
        try {
            String encrypt = SHAUtil.encrypt(src);
            System.out.println(encrypt);
            String encrypt2 = SHAUtil.encrypt2(src);
            System.out.println(encrypt2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

结果输出如下：

cc9fd0c63436093487371cb962f23c1564b2a323
cc9fd0c63436093487371cb962f23c1564b2a323