Java加密技术（一）——BASE64与单向加密算法MD5&SHA&MAC
基本的单向加密算法：
BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法
MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法)
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法)
HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码)
复杂的对称加密（DES、PBE）、非对称加密算法：
DES(Data Encryption Standard，数据加密算法)
PBE(Password-based encryption，基于密码验证)
RSA(算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)
DH(Diffie-Hellman算法，密钥一致协议)
DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名)
ECC(Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学)
下面简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种方法：
MD5、SHA、HMAC这三种加密算法，可谓是非可逆加密，就是不可解密的加密方法。我们通常只把他们作为加密的基础。单纯的以上三种的加密并不可靠。
BASE64
按照RFC2045的定义，Base64被定义为：Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。
（The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.）
常见于邮件、http加密，截取http信息，你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE64加密的。
通过java代码实现如下（JDK原生实现，第三方请自行实现）：
1 /** 2 * BASE64加密 3 * @param key 4 * @return 5 */ 6 public static String encryptBASE64(byte[] key){ 7 BASE64Encoder base64Encoder = new BASE64Encoder(); 8 String encode = base64Encoder.encode(key); 9 return encode; 10 } 11 /** 12 * BASE64解密 13 * @param key 14 * @return 15 * @throws Exception 16 */ 17 public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception{ 18 BASE64Decoder base64Decoder = new BASE64Decoder(); 19 byte[] decodeBuffer = base64Decoder.decodeBuffer(key); 20 return decodeBuffer; 21 }
主要就是BASE64Encoder、BASE64Decoder两个类，我们只需要知道使用对应的方法即可。另，BASE加密后产生的字节位数是8的倍数，如果不够位数以=符号填充。
MD5
MD5 -- message-digest algorithm 5（信息-摘要算法）缩写，广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值。好比现在的
ISO校验，都是MD5校验。怎么用？当然是把ISO经过MD5后产生MD5的值。一般下载linux-ISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD5的串。就是用来验证文件是否一致的。
通过java代码实现如下：
1 /** 2 * MD5加密 3 * @param data 4 * @return 5 * @throws Exception 6 */ 7 public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception{ 8 MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5"); 9 md5.update(data); 10 byte[] result = md5.digest(); 11 return result; 12 }
通常我们不直接使用上述MD5加密。通常将MD5产生的字节数组交给BASE64再加密一把，得到相应的字符串。
SHA
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，被广泛地应用于电子商务等信息安全领域。虽然，SHA与MD5通过碰撞法都被破解了， 但是
SHA仍然是公认的安全加密算法，较之MD5更为安全。
通过java代码实现如下：
1 /** 2 * SHA加密 3 * @param data 4 * @return 5 * @throws Exception 6 */ 7 public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception{ 8 MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance("SHA"); 9 sha.update(data); 10 byte[] result = sha.digest(); 11 return result; 12 }
HMAC
HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认
证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。
通过java代码实现如下：
1 /** 2 * 初始化HMAC密钥 3 * @return 4 * @throws Exception 5 */ 6 public static String initMacKey() throws Exception{ 7 KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC); 8 SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 9 String initKey = encryptBASE64(secretKey.getEncoded()); 10 return initKey; 11 } 12 /** 13 * HMAC加密 14 * @param data 15 * @param key 16 * @return 17 * @throws Exception 18 */ 19 public static byte[] encryptHMAC(byte[] data,String key) throws Exception{ 20 SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC); 21 Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm()); 22 mac.init(secretKey); 23 byte[] res = mac.doFinal(data); 24 return res; 25 }
BASE64Encoder和BASE64Decoder是非官方JDK实现类。虽然可以在JDK里能找到并使用，但是在API里查不到。JRE 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的，他们属
于 java, javax 类库的基础，其中的实现大多数与底层平台有关，一般来说是不推荐使用的。
BASE64的加密解密是双向的，可以求反解。
MD5、SHA以及HMAC是单向加密，任何数据加密后只会产生唯一的一个加密串，通常用来校验数据在传输过程中是否被修改。其中HMAC算法有一个密钥，增强了数据传输过程中
的安全性，强化了算法外的不可控因素。
单向加密的用途主要是为了校验数据在传输过程中是否被修改。
