密码学实验(MD5实验)

密码学实验
——计算文件MD5值
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【1】Hash算法实验
（1）MD5\SHA1\SHA-256算法比较
A．【相同点】MD5，SHA1，SHA-256属于密码级散列函数，算法相对比较复杂，参与加密算法的过程中时也
比较安全，三者都是属于哈希算法一类，都是任意长
度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数B．【不同点】
MD5输出128bit
SHA1输出160bit
SHA256输出256bit
①普通密码可以用MD5，但数字证书和数字签名就法
定必须用SHA256
②MD5比SHA1快，SHA1比MD5强度高
C．截图
（2）相同与相似字符串MD5差异比较
【2】Hash算法过程与填充方式
【常见Hash算法的数据填充方式】
1.首位填充1，后面填满0位；【即：先补一个1，然后再补
0，直到长度满足对512取模后余数是448。

】
2.补长度；【通常用一个64位的数据来表示原始消息的长度。

如果消息长度不大于2^64，那么第一个字就是0；如果原始的消息长度超过了512，我们需要将它补成512的倍数。

然后我们把整个消息分成一个一个512位的数据块，分别处理每一个数据块，从而得到消息摘要】
【3】计算文件MD5值
1.源代码【hello.exe\erase.exe文件放在其中的src文件夹中】package com.topcheer;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Scanner;
publicclass EXEMD5 {
/*设置MD5值输出为16进制（从0到F）*/
protectedstaticchar hexDigits[] = { '0', '1','2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9','A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'};
/*获取MD5算法，并判断是否存在MD5算法（判断是否正确导入了加密库）*/
protectedstatic MessageDigest messagedigest = null;
static{
try {
messagedigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/*计算文件（包括EXE文件）MD5值的算法*/
publicstatic String getFileMD5String(File file) throws IOException{ FileInputStream in = new FileInputStream(file);
FileChannelch =in.getChannel();
MappedByteBufferbyteBuffer
=ch.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, file.length()); messagedigest.update(byteBuffer);
return bufferToHex(messagedigest.digest());
}
/*将字节数组转换为字符串类型*/
privatestatic String bufferToHex(byte bytes[]){
return bufferToHex(bytes, 0,bytes.length);
}
/*将字节数组从第m位元素到第n位元素的部分转换成字符串类型*/ privatestatic String bufferToHex(byte bytes[], int m, int n){ StringBufferstringbuffer =new StringBuffer(2 * n);
int k = m + n;
for (int l = m; l< k; l++) {
appendHexPair(bytes[l], stringbuffer);
}
return stringbuffer.toString();
}
privatestaticvoid appendHexPair(byte bt, StringBufferstringbuffer) { char c0 = hexDigits[(bt& 0xf0) >> 4];
char c1 = hexDigits[bt& 0xf];
stringbuffer.append(c0);
stringbuffer.append(c1);
}
publicstaticvoid main(String[] args) throws IOException{ System.out.println("请选择你要计算MD5值的应用程序文件!");
System.out.println("【1】erase.exe 【2】hello.exe");
int choose=new Scanner(System.in).nextInt();
File exe=null;
if(choose==1){
exe = new File("./src/erase.exe");
}
elseif(choose==2){
exe = new File("./src/hello.exe");
}
else{
System.out.println("非法输入，请重新运行程序! ");
System.exit(0);
}
long beginTime=System.nanoTime();
String md5=getFileMD5String(exe);
long endTime =System.nanoTime();
double time=endTime-beginTime;
System.out.println("【运行结果】");
System.out.println("选择的文件是: "+exe.getName());
System.out.println("该文件MD5值: "+md5);
System.out.println("计算MD5用时: "+(time/1000000)+"毫秒");
}
}
2.程序运行结果截图
【结论】
我们不难发现，这两个EXE文件虽然内容不同，但是MD5值却是相同的！。