MD5加密算法

//来自网络。

 

  1package com.kai;
  2/** *//*************************************************
  3md5 类实现了RSA Data Security, Inc.在提交给IETF
  4的RFC1321中的MD5 message-digest 算法。
  5*************************************************/
  6
  7public class MD5 {
  8 /**//* 下面这些S11-S44实际上是一个4*4的矩阵，在原始的C实现中是用#define 实现的，
  9 这里把它们实现成为static final是表示了只读，切能在同一个进程空间内的多个
 10 Instance间共享*/
 11        static final int S11 = 7;
 12        static final int S12 = 12;
 13        static final int S13 = 17;
 14        static final int S14 = 22;
 15
 16        static final int S21 = 5;
 17        static final int S22 = 9;
 18        static final int S23 = 14;
 19        static final int S24 = 20;
 20
 21        static final int S31 = 4;
 22        static final int S32 = 11;
 23        static final int S33 = 16;
 24        static final int S34 = 23;
 25
 26        static final int S41 = 6;
 27        static final int S42 = 10;
 28        static final int S43 = 15;
 29        static final int S44 = 21;
 30
 31        static final byte[] PADDING = { -128, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 32        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 33        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 34        0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 35        /**//* 下面的三个成员是MD5计算过程中用到的3个核心数据，在原始的C实现中
 36           被定义到MD5_CTX结构中
 37
 38         */
 39        private long[] state = new long[4];  // state (ABCD)
 40        private long[] count = new long[2];  // number of bits, modulo 2^64 (lsb first)
 41        private byte[] buffer = new byte[64]; // input buffer
 42
 43 /**//* digestHexStr是MD5的唯一一个公共成员，是最新一次计算结果的
 44 　 16进制ASCII表示.
 45 */
 46        public String digestHexStr;
 47
 48        /**//* digest,是最新一次计算结果的2进制内部表示，表示128bit的MD5值.
 49 */
 50        private byte[] digest = new byte[16];
 51
 52 /**//*
 53   getMD5ofStr是类MD5最主要的公共方法，入口参数是你想要进行MD5变换的字符串
 54   返回的是变换完的结果，这个结果是从公共成员digestHexStr取得的．
 55 */
 56        public String getMD5ofStr(String inbuf) {
 57                md5Init();
 58                md5Update(inbuf.getBytes(), inbuf.length());
 59                md5Final();
 60                digestHexStr = "";
 61                for (int i = 0; i < 16; i++) {
 62                        digestHexStr += byteHEX(digest[i]);
 63                }
 64                return digestHexStr;
 65
 66        }
 67        // 这是MD5这个类的标准构造函数，JavaBean要求有一个public的并且没有参数的构造函数
 68        public MD5() {
 69                md5Init();
 70
 71                return;
 72        }
 73
 74 
 75
 76        /**//* md5Init是一个初始化函数，初始化核心变量，装入标准的幻数 */
 77        private void md5Init() {
 78                count[0] = 0L;
 79                count[1] = 0L;
 80                ///* Load magic initialization constants.
 81
 82                state[0] = 0x67452301L;
 83                state[1] = 0xefcdab89L;
 84                state[2] = 0x98badcfeL;
 85                state[3] = 0x10325476L;
 86
 87                return;
 88        }
 89        /**//* F, G, H ,I 是4个基本的MD5函数，在原始的MD5的C实现中，由于它们是
 90        简单的位运算，可能出于效率的考虑把它们实现成了宏，在java中，我们把它们
 91     　　实现成了private方法，名字保持了原来C中的。 */
 92
 93        private long F(long x, long y, long z) {
 94                return (x & y) | ((~x) & z);
 95
 96        }
 97        private long G(long x, long y, long z) {
 98                return (x & z) | (y & (~z));
 99
100        }
101        private long H(long x, long y, long z) {
102                return x ^ y ^ z;
103        }
104
105        private long I(long x, long y, long z) {
106                return y ^ (x | (~z));
107        }
108
109       /**//*
110          FF,GG,HH和II将调用F,G,H,I进行近一步变换
111          FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
112          Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
113       */
114
115        private long FF(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
116                long ac) {
117                a += F (b, c, d) + x + ac;
118                a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
119                a += b;
120                return a;
121        }
122
123        private long GG(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
124                long ac) {
125                a += G (b, c, d) + x + ac;
126                a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
127                a += b;
128                return a;
129        }
130        private long HH(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
131                long ac) {
132                a += H (b, c, d) + x + ac;
133                a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
134                a += b;
135                return a;
136        }
137        private long II(long a, long b, long c, long d, long x, long s,
138                long ac) {
139                a += I (b, c, d) + x + ac;
140                a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s));
141                a += b;
142                return a;
143        }
144        /**//*
145         md5Update是MD5的主计算过程，inbuf是要变换的字节串，inputlen是长度，这个
146         函数由getMD5ofStr调用，调用之前需要调用md5init，因此把它设计成private的
147        */
148        private void md5Update(byte[] inbuf, int inputLen) {
149
150                int i, index, partLen;
151                byte[] block = new byte[64];
152                index = (int)(count[0] >>> 3) & 0x3F;
153                // /* Update number of bits */
154                if ((count[0] += (inputLen << 3)) < (inputLen << 3))
155                        count[1]++;
156                count[1] += (inputLen >>> 29);
157
158                partLen = 64 - index;
159
160                // Transform as many times as possible.
161                if (inputLen >= partLen) {
162                        md5Memcpy(buffer, inbuf, index, 0, partLen);
163                        md5Transform(buffer);
164
165                        for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) {
166
167                                md5Memcpy(block, inbuf, 0, i, 64);
168                                md5Transform (block);
169                        }
170                        index = 0;
171
172                } else
173
174                        i = 0;
175
176                ///* Buffer remaining input */
177                md5Memcpy(buffer, inbuf, index, i, inputLen - i);
178
179        }
180
181        /**//*
182          md5Final整理和填写输出结果
183        */
184        private void md5Final () {
185                byte[] bits = new byte[8];
186                int index, padLen;
187
188                ///* Save number of bits */
189                Encode (bits, count, 8);
190
191                ///* Pad out to 56 mod 64.
192                index = (int)(count[0] >>> 3) & 0x3f;
193                padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
194                md5Update (PADDING, padLen);
195
196                ///* Append length (before padding) */
197                md5Update(bits, 8);
198
199                ///* Store state in digest */
200                Encode (digest, state, 16);
201
202        }
203
204        /**//* md5Memcpy是一个内部使用的byte数组的块拷贝函数，从input的inpos开始把len长度的
205　　　　　 字节拷贝到output的outpos位置开始
206        */
207
208        private void md5Memcpy (byte[] output, byte[] input,
209                int outpos, int inpos, int len)
210        {
211                int i;
212
213                for (i = 0; i < len; i++)
214                        output[outpos + i] = input[inpos + i];
215        }
216
217        /**//*
218           md5Transform是MD5核心变换程序，有md5Update调用，block是分块的原始字节
219        */
220        private void md5Transform (byte block[]) {
221                long a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3];
222                long[] x = new long[16];
223
224                Decode (x, block, 64);
225
226                /**//* Round 1 */
227                a = FF (a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478L); /**//* 1 */
228                d = FF (d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756L); /**//* 2 */
229                c = FF (c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070dbL); /**//* 3 */
230                b = FF (b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceeeL); /**//* 4 */
231                a = FF (a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0fafL); /**//* 5 */
232                d = FF (d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62aL); /**//* 6 */
233                c = FF (c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613L); /**//* 7 */
234                b = FF (b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501L); /**//* 8 */
235                a = FF (a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8L); /**//* 9 */
236                d = FF (d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7afL); /**//* 10 */
237                c = FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1L); /**//* 11 */
238                b = FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7beL); /**//* 12 */
239                a = FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122L); /**//* 13 */
240                d = FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193L); /**//* 14 */
241                c = FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438eL); /**//* 15 */
242                b = FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821L); /**//* 16 */
243
244                /**//* Round 2 */
245                a = GG (a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562L); /**//* 17 */
246                d = GG (d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340L); /**//* 18 */
247                c = GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51L); /**//* 19 */
248                b = GG (b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aaL); /**//* 20 */
249                a = GG (a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105dL); /**//* 21 */
250                d = GG (d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453L); /**//* 22 */
251                c = GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681L); /**//* 23 */
252                b = GG (b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8L); /**//* 24 */
253                a = GG (a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6L); /**//* 25 */
254                d = GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6L); /**//* 26 */
255                c = GG (c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87L); /**//* 27 */
256                b = GG (b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14edL); /**//* 28 */
257                a = GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905L); /**//* 29 */
258                d = GG (d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8L); /**//* 30 */
259                c = GG (c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9L); /**//* 31 */
260                b = GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8aL); /**//* 32 */
261
262                /**//* Round 3 */
263                a = HH (a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942L); /**//* 33 */
264                d = HH (d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681L); /**//* 34 */
265                c = HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122L); /**//* 35 */
266                b = HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380cL); /**//* 36 */
267                a = HH (a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44L); /**//* 37 */
268                d = HH (d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9L); /**//* 38 */
269                c = HH (c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60L); /**//* 39 */
270                b = HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70L); /**//* 40 */
271                a = HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6L); /**//* 41 */
272                d = HH (d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127faL); /**//* 42 */
273                c = HH (c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085L); /**//* 43 */
274                b = HH (b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05L); /**//* 44 */
275                a = HH (a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039L); /**//* 45 */
276                d = HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5L); /**//* 46 */
277                c = HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8L); /**//* 47 */
278                b = HH (b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665L); /**//* 48 */
279
280                /**//* Round 4 */
281                a = II (a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244L); /**//* 49 */
282                d = II (d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97L); /**//* 50 */
283                c = II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7L); /**//* 51 */
284                b = II (b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039L); /**//* 52 */
285                a = II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3L); /**//* 53 */
286                d = II (d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92L); /**//* 54 */
287                c = II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47dL); /**//* 55 */
288                b = II (b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1L); /**//* 56 */
289                a = II (a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4fL); /**//* 57 */
290                d = II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0L); /**//* 58 */
291                c = II (c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314L); /**//* 59 */
292                b = II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1L); /**//* 60 */
293                a = II (a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82L); /**//* 61 */
294                d = II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235L); /**//* 62 */
295                c = II (c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bbL); /**//* 63 */
296                b = II (b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391L); /**//* 64 */
297
298                state[0] += a;
299                state[1] += b;
300                state[2] += c;
301                state[3] += d;
302
303        }
304
305        /**//*Encode把long数组按顺序拆成byte数组，因为java的long类型是64bit的，
306          只拆低32bit，以适应原始C实现的用途
307        */
308        private void Encode (byte[] output, long[] input, int len) {
309                int i, j;
310
311                for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
312                        output[j] = (byte)(input[i] & 0xffL);
313                        output[j + 1] = (byte)((input[i] >>> 8) & 0xffL);
314                        output[j + 2] = (byte)((input[i] >>> 16) & 0xffL);
315                        output[j + 3] = (byte)((input[i] >>> 24) & 0xffL);
316                }
317        }
318
319        /**//*Decode把byte数组按顺序合成成long数组，因为java的long类型是64bit的，
320          只合成低32bit，高32bit清零，以适应原始C实现的用途
321        */
322        private void Decode (long[] output, byte[] input, int len) {
323                int i, j;
324
325
326                for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
327                        output[i] = b2iu(input[j]) |
328                                (b2iu(input[j + 1]) << 8) |
329                                (b2iu(input[j + 2]) << 16) |
330                                (b2iu(input[j + 3]) << 24);
331
332                return;
333        }
334
335        /**//*
336          b2iu是我写的一个把byte按照不考虑正负号的原则的＂升位＂程序，因为java没有unsigned运算
337        */
338        public static long b2iu(byte b) {
339                return b < 0 ? b & 0x7F + 128 : b;
340        }
341
342 /**//*byteHEX()，用来把一个byte类型的数转换成十六进制的ASCII表示，
343 　因为java中的byte的toString无法实现这一点，我们又没有C语言中的
344   sprintf(outbuf,"%02X",ib)
345 */
346        public static String byteHEX(byte ib) {
347                char[] Digit = { '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9',
348                'A','B','C','D','E','F' };
349                char [] ob = new char[2];
350                ob[0] = Digit[(ib >>> 4) & 0X0F];
351                ob[1] = Digit[ib & 0X0F];
352                String s = new String(ob);
353                return s;
354        }
355  public static void main(String args[])
356     {
357   MD5 md5=new MD5();
358   System.out.println(md5.getMD5ofStr("haha"));
359  }
360
361}