MD5算法的原理可简要的叙述为:MD5码以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
为什么要用哈希函数来加密密码——哈希函数是单向、不可逆的:
哈希函数:把任意长度的输入(又叫做预映射pre-image)通过散列算法变换成固定长度的输出,该输出就是散列值
1、如果开发者需要保存密码(比如网站用户的密码),要考虑如何保护这些密码数据,网站用户密码的泄露是一件非常严重的事情,容易引起用户恐慌,所以在安全方面是重中之重,直接将密码以明文写入数据库中是极不安全的,因为任何可以打开数据库的人,都将可以直接看到这些密码。
2、解决的办法是将密码加密后再存储进数据库,比较常用的加密方法是使用哈希函数(Hash Function)。哈希函数的具体定义,网上和相关书籍中有很多,简单地说,它的特性如下:
(1)原始密码经哈希函数计算后得到一个哈希值;
(2)改变原始密码,哈希函数计算出的哈希值也会相应改变;
(3) 同样的密码,哈希值也是相同的;
(4) 哈希函数是单向、不可逆的。也就是说从哈希值,你无法推算出原始的密码是多少;
有了哈希函数,我们就可以将密码的哈希值存储进数据库。用户登录网站的时候,我们可以检验用户输入密码的哈希值是否与数据库中的哈希值相同。由于哈希函数是不可逆的,即使有人打开了数据库,也无法看到用户的密码是多少。
注:但不意味着存储经过哈希函数加密后的密码就是绝对的安全!
单向不可逆的理解:比如我知道MD5加盐加密后的密码,但我无法通过加密密码推算你的原始密码长什么样,因为加密后的值原始信息是残缺的。
MD5、sha1、sha256 都是 不同的哈希函数
美国政府以前广泛采用SHA-1算法,在2005年被我国山东大学的王小云教授发现了安全漏洞,所以现在比较常用SHA-1加长的变种,比如SHA-256。
MD5密码数据库的数据量已经非常庞大了,大部分常用密码都可以通过MD5摘要反向查询到密码明文。
所以为了安全,一般会用 MD5加盐。
盐是什么?
对每个用户,系统在保存密码时,会随机生成一个16位的随机数,拼接在用户密码前或后,进行MD5加密,生成摘要。再按规则(可能是插在摘要前,也可能插再摘要第13位后等)插入到摘要,形成48位数字符串——————每个用户的“盐”都不同。
校验密码的过程,是通过用户名,查找对应的加密密码,按规则提取出16位随机数(“盐”),再按照 密码+盐 再MD5加密的方式生成 摘要。再按规则插入16位的盐。 如果得到的产物与用户表密码一致。则用户校验通过。
Java实现
package com.md5.demo;
import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
/**
/
public class MD5Utils {
/*
* 使用md5的算法进行加密
*/
public static String md5(String plainText) {
byte[] secretBytes = null;
try {
secretBytes = MessageDigest.getInstance(“md5”).digest(plainText.getBytes());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
throw new RuntimeException(“没有md5这个算法!”);
}
String md5code = new BigInteger(1, secretBytes).toString(16);// 16进制数字
// 如果生成数字未满32位,需要前面补0
for (int i = 0; i < 32 - md5code.length(); i++) {
md5code += “0”;
}
return md5code;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(md5(“lhp”));
}
}
MD5加盐
因此我们做了一个非常简单的加盐算法,每次保存密码到数据库时,都生成一个随机16位数字,将这16位数字和密码相加再求MD5摘要,然后在摘要中再将这16位数字按规则掺入形成一个48位的字符串。
在验证密码时再从48位字符串中按规则提取16位数字,和用户输入的密码相加再MD5。按照这种方法形成的结果肯定是不可直接反查的,且同一个密码每次保存时形成的摘要也都是不同的。
package com.md5.demo;
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Random;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
/**
MD5加盐加密
/
public class PasswordUtil {
/*
public static void main(String[] args) {
// 加密+加盐
String password1 = generate(“admin”);
System.out.println(“结果:” + password1 + " 长度:"+ password1.length());
// 解码
System.out.println(verify(“admin”, password1));
// 加密+加盐
String password2= generate(“admin”);
System.out.println(“结果:” + password2 + " 长度:"+ password2.length());
// 解码
System.out.println(verify(“admin”, password2));
}
python
md5加密
import hashlib
password = ‘123456789’
生成MD5对象
md5 = hashlib.md5()
对数据加密
md5.update(password.encode(‘utf-8’))
获取密文
pwd = md5.hexdigest()
print(pwd)
25f9e794323b453885f5181f1b624d0b
md5加盐
import hashlib
生成MD5对象 并加盐
md5 = hashlib.md5(b’12345’)
要加密的密码
password = ‘123456789’
对数据加密
md5.update(password.encode(‘utf-8’))
获取密文
pwd = md5.hexdigest()
print(pwd)
1664ef4c91b2efe3b444c5139e566666
finally
#---------------------------------------------------
#---------------------------------------------------
from hashlib import md5
from random import Random
def create_salt(length = 4):
salt = ‘’
chars = ‘AaBbCcDdEeFfGgHhIiJjKkLlMmNnOoPpQqRrSsTtUuVvWwXxYyZz0123456789’
len_chars = len(chars)-1
random = Random()
for i in range(length):
salt += chars[random.randint(0,len_chars)]
return salt
def create_md5(pwd,salt):
md5_obj = md5()
md5_obj.update((pwd+salt).encode(‘utf-8’))
return md5_obj.hexdigest()
# 随机密码
pwd = input(“请输入密码:”)
# 随机生成的4位salt
salt = create_salt()
# 加密后的密码
md5_pwd = create_md5(pwd,salt)
# 输出效果如下
请输入密码:123
密码:123
salt:DY6Z
md5加密后的密码:3861786c18d0edce6dd6d446b9a33625
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