6.2.3　实现

MD系列算法的实现是通过MessageDigest类来完成的，如果需要以流的处理方式完成消息摘要，则需要使用DigestInputStream和DigestOutputStream，有关Java API请读者朋友参照第3章内容。Java 6仅支持MD2和MD5两种算法，通过第三方加密组件包Bouncy Castle（详见第4章），可支持MD4算法。

MD系列算法支持如表6-1所示。

1.Sun

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在Java 6中使用MD算法是很简单的。例如，要使用MD5算法对数据做消息摘要，可参考如下代码：

//初始化MessageDigest，并指定MD5算法

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（"MD5"）；

//摘要处理

byte[]b=md.digest（data）；

在上述代码中，data[]为待做消息摘要处理的数据，b[]是经过消息摘要处理后的摘要信息，也就是数字指纹。

Java 6支持MD2和MD5算法，如要使用MD2算法只需替换算法名即可，相关实现如代码清单6-1所示。

代码清单6-1　MD2和MD5算法实现

import java.security.MessageDigest；

/**

*MD消息摘要组件

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public abstract class MDCoder{

/**

*MD2消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return byte[]消息摘要

*@throws Exception

*/

public static byte[]encodeMD2（byte[]data）throws Exception{

//初始化MessageDigest

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（"MD2"）；

//执行消息摘要

return md.digest（data）；

}

/**

*MD5消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return byte[]消息摘要

*@throws Exception

*/

public static byte[]encodeMD5（byte[]data）throws Exception{

//初始化MessageDigest

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（"MD5"）；

//执行消息摘要

return md.digest（data）；

}

}

消息摘要的主要特点就是对同一段数据做多次摘要处理后，其摘要值完全一致。因此，我们通过必要两次消息摘要的结果来判别消息摘要是否一致，见代码清单6-2。

代码清单6-2　MD2和MD5算法实现测试用例

import static org.junit.Assert.*；

import org.junit.Test；

/**

*MD校验

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public class MDCoderTest{

/**

*测试MD2

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD2（）throws Exception{

String str="MD2消息摘要"；

//获得摘要信息

byte[]data1=MDCoder.encodeMD2（str.getBytes（））；

byte[]data2=MDCoder.encodeMD2（str.getBytes（））；

//校验

assertArrayEquals（data1，data2）；

}

/**

*测试MD5

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD5（）throws Exception{

String str="MD5消息摘要"；

//获得摘要信息

byte[]data1=MDCoder.encodeMD5（str.getBytes（））；

byte[]data2=MDCoder.encodeMD5（str.getBytes（））；

//校验

assertArrayEquals（data1，data2）；

}

}

测试结果自然不用说，一定完全一致！

2.Bouncy Castle

第三方加密组件包Bouncy Castle是对Java 6的友善补充，不仅提供了Base64算法的实现，更是弥补了Sun未能提供MD4算法的空白。

使用Bouncy Castle支持MD4算法比较简单的办法是将Bouncy Castle导入项目中，并在初始化MessageDigest前通过Security类的addProvider（）方法加载第三方加密组件包提供者，我们以BouncyCastleProvider为例，提供MD4算法支持。要使用MD4算法对数据做消息摘要，可参考如下代码：

import java.security.Security；

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider；

//省略

//加入BouncyCastleProvider支持

Security.addProvider（new BouncyCastleProvider（））；

//初始化MessageDigest

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（"MD4"）；

//执行消息摘要

md.digest（data）；

有关于第三方加密组件包Bouncy Castle的配置，读者朋友可阅读第4章相关内容。

下面给出MD4算法实现，如代码清单6-3所示。

代码清单6-3 MD4算法实现

import java.security.MessageDigest；

import java.security.Security；

import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider；

import org.bouncycastle.util.encoders.Hex；

/**

*MD4消息摘要组件

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public abstract class MD4Coder{

/**

*MD4消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return byte[]消息摘要

*@throws Exception

*/

public static byte[]encodeMD4（byte[]data）throws Exception{

//加入BouncyCastleProvider支持

Security.addProvider（new BouncyCastleProvider（））；

//初始化MessageDigest

MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（"MD4"）；

//执行消息摘要

return md.digest（data）；

}

/**

*MD4消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return String消息摘要

*@throws Exception

*/

public static String encodeMD4Hex（byte[]data）throws Exception{

//执行消息摘要

byte[]b=encodeMD4（data）；

//做十六进制编码处理

return new String（Hex.encode（b））；

}

}

上述代码提供了MD4算法实现（encode MD4（）方法）的同时，加入了十六进制转换方法实现（encodeMD4Hex（）方法）。关于十六进制编码转换相关API请阅读第4章内容。

我们完全可以将Bouncy Castle的相关支持融入其他MD算法实现中，提供完整的MD系列算法，并加入十六进制转换实现。

对于上述方法实现给出对应的测试用例，见代码清单6-4。

代码清单6-4　MD4算法实现测试用例

import static org.junit.Assert.*；

import org.junit.Test；

/**

*MD4校验

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public class MD4CoderTest{

/**

*测试MD4

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD4（）throws Exception{

String str="MD4消息摘要"；

//获得摘要信息

byte[]data1=MD4Coder.encodeMD4（str.getBytes（））；

byte[]data2=MD4Coder.encodeMD4（str.getBytes（））；

//校验

assertArrayEquals（data1，data2）；

}

/**

*测试MD4Hex

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD4Hex（）throws Exception{

String str="MD4Hex消息摘要"；

//获得摘要信息

String data1=MD4Coder.encodeMD4Hex（str.getBytes（））；

String data2=MD4Coder.encodeMD4Hex（str.getBytes（））；

System.err.println（"原文：\t"+str）；

System.err.println（"MD4Hex-1：\t"+data1）；

System.err.println（"MD4Hex-2：\t"+data2）；

//校验

assertEquals（data1，data2）；

}

}

我们来关注一下testEncodeMD4Hex（）方法在控制台上的输出结果，如下所示：

原文：MD4Hex消息摘要

MD4Hex-1：6d46694b818e0bab41eab6783749f963

MD4Hex-2：6d46694b818e0bab41eab6783749f963

我们获得的两个摘要值都是32位的十六进制字符串，并且是一致的。

如果把十六进制转换的实现融入到其他MD算法的实现中，那岂不是相当完美？

3.Commons Codec

对于Commons Codec，想必读者朋友已经不再陌生。它实现了Base64算法，还提供了用于消息摘要的工具类—DigestUtils类（它位于org.apache.commons.codec.digest包中，请读者朋友阅读第4章相关内容。）。DigestUtils类是对Sun提供的MessageDigest类的一次封装，提供了MD5和SHA系列消息摘要算法的实现。

我们通过代码清单6-5来了解如何通过Commons Codec实现MD5算法。

代码清单6-5　MD5算法实现

import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils；

/**

*MD5消息摘要组件

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public abstract class MD5Coder{

/**

*MD5消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return byte[]消息摘要

*@throws Exception

*/

public static byte[]encodeMD5（String data）throws Exception{

//执行消息摘要

return DigestUtils.md5（data）；

}

/**

*MD5消息摘要

*@param data待做摘要处理的数据

*@return byte[]消息摘要

*@throws Exception

*/

public static String encodeMD5Hex（String data）throws Exception{

//执行消息摘要

return DigestUtils.md5Hex（data）；

}

}

虽然Commons Codec只是对Sun提供的MD5算法实现做了一次简单的包装，但着实为我们使用该算法提供了不小的便利。相应的测试用例见代码清单6-6。

代码清单6-6　MD5算法实现测试用例

import static org.junit.Assert.*；

import org.junit.Test；

/**

*MD5校验

*@author梁栋

*@version 1.0

*@since 1.0

*/

public class MD5CoderTest{

/**

*测试MD5

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD5（）throws Exception{

String str="MD5消息摘要"；

//获得摘要信息

byte[]data1=MD5Coder.encodeMD5（str）；

byte[]data2=MD5Coder.encodeMD5（str）；

//校验

assertArrayEquals（data1，data2）；

}

/**

*测试MD5Hex

*@throws Exception

*/

@Test

public final void testEncodeMD5Hex（）throws Exception{

String str="MD5Hex消息摘要"；

//获得摘要信息

String data1=MD5Coder.encodeMD5Hex（str）；

String data2=MD5Coder.encodeMD5Hex（str）；

System.err.println（"原文：\t"+str）；

System.err.println（"MD5Hex-1：\t"+data1）；

System.err.println（"MD5Hex-2：\t"+data2）；

//校验

assertEquals（data1，data2）；

}

}

我们来关注一下testEncodeMD5Hex（）方法在控制台上的输出结果，如下所示：

原文：MD5Hex消息摘要

MD5Hex-1：4effa30b56b61156bcd005eb9968cc9b

MD5Hex-2：4effa30b56b61156bcd005eb9968cc9b

对同一个消息做MD5Hex处理后，得到的摘要值都是32位的十六进制字符串，并且是一致的。

4.三种实现方式的差异

三种实现方式以Sun提供的实现为基础，在算法支持上和方法易用性上提供了更好的扩展与支持。

❑Sun

Sun提供的算法实现较为底层，支持MD2和MD5两种算法。但缺少了相应的进制转换实现，不能将其字节数组形式的摘要信息转为十六进制字符串，这多少有点不方便。

❑Bouncy Castle

Bouncy Castle是对Sun的友善补充，提供了对MD4算法的支持。支持多种形式的参数，支持十六进制字符串形式的摘要信息。

❑Commons Codec

如果仅仅需要实现MD5算法的话，使用Commons Codec完成消息摘要处理是一个不错的选择。它支持多种形式的参数，支持十六进制字符串形式的摘要信息。

综上所述，我们可以根据需要有机地结合两种实现方式，满足系统的需要。如果只要求MD5算法支持，Commons Codec是首选；若要支持MD2或MD4算法，或者要求在此基础上获得十六进制编码结果，就让Sun和Bouncy Castle联姻。