MD5是什么？及其它的特点

冷不防 2022-04-14 03:43 218阅读 0赞

> 比较官方的解释大家可以百度，这里我说一下自己的理解。

**一.作用：**一般用于互联网一种数据的唯一性标识。

**二.实体：**本身是一个128位的0/1比特。一般被表示为16进制的字符串。4个比特位组成一个16进制字符，因此常常能见到的是（128/4=）32个16进制字符组成的字符串   4951 dd1c bff8 cbbe 4cd4 475c a939 fc8b，当然它实质是一种**消息摘要算法**

**三.特点：**

1.完全相同的一段数据，不论时间地点（加密算法相同的条件）加密出的32位的字符串完全相同。

2.加密过程本身就是一个有损的加密过程。因此几乎不能还原出原始数据。安全

> 补充：一般还原出原始数据都是使用碰撞的方式来还原。意思大概和穷举的意思一样，有足够多的原始数据量，世界上的所有数据用 1~n来表示，把1~n都用MD5计算一遍得1x~nx（x表示计算后得的数）。把1~n当成**键值对**的**键**，把1x~nx放入**键值对**的**值****，**当得到一个MD5字符串，通过值去找键，就知道是什么数据了。因为你本来就拥有数据，因此才能找到数据。但当你没有原始数据时，想通过128比特的玩意去恢复大于128比特的数据本身就是玩笑，数据量都不一样，至于原理有兴趣的朋友可以研究研究信息论。不想研究的可以回想回想之前学的香农公式。再从这一点去研究。又有大的世界。

3.散列能力巨强。安全

MD5工具类代码：

import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.security.MessageDigest;
    
    public class MD5Utils {
    	public static String getStringMD5(String str) {
    		try {
    			MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    			return new String(encode(digest.digest(str.getBytes())));
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException("md5 digest fail:", e);
    		}
    	}
    
    	public static String getFileMD5(File file) {
    		FileInputStream in = null;
    		try {
    			MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    			if (!file.isFile()) {
    				throw new RuntimeException("md5 digest fail: file not exists!");
    			}
    			byte buffer[] = new byte[1024];
    			int len;
    			in = new FileInputStream(file);
    			while ((len = in.read(buffer, 0, 1024)) != -1) {
    				digest.update(buffer, 0, len);
    			}
    			return new String(encode(digest.digest()));
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException("md5 digest fail:", e);
    		} finally {
    			if (in != null) {
    				try {
    					in.close();
    				} catch (IOException e) {
    				}
    			}
    		}
    	}
    
    	private static final char[] HEX = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
    
    	public static char[] encode(byte[] bytes) {
    		final int nBytes = bytes.length;
    		char[] result = new char[2 * nBytes];
    
    		int j = 0;
    		for (int i = 0; i < nBytes; i++) {
    			// Char for top 4 bits
    			result[j++] = HEX[(0xF0 & bytes[i]) >>> 4];
    			// Bottom 4
    			result[j++] = HEX[(0x0F & bytes[i])];
    		}
    
    		return result;
    	}
    
    }

当以上代码加密文件时。即使文件名不同，只要文件内容相同，加密出的MD5完全一致：

测试：

加密一个图片：

import java.io.File;
    import utils.MD5Utils;
    
    public class MD5Test {
    	public static void main(String[] args) {
    		//MD5第一次运算 4951dd1cbff8cbbe4cd4475ca939fc8b
    		System.out.println(
    				MD5Utils.getFileMD5(
    						new File("C:\\Users\\anxiaopei\\Desktop\\index.jpg")
    						)
    				);
    		//MD5第二次运算
    		System.out.println(
    				MD5Utils.getFileMD5(
    						new File("C:\\Users\\anxiaopei\\Desktop\\index.jpg")
    						)
    				);
    		//MD5第三次运算
    		System.out.println(
    				MD5Utils.getFileMD5(
    						new File("C:\\Users\\anxiaopei\\Desktop\\index文件名真的不同！.jpg")
    						)
    				);
    		//MD5第四次运算
    		System.out.println(
    				MD5Utils.getFileMD5(
    						new File("C:\\Users\\anxiaopei\\Desktop\\index文件名真的不同！.jpg")
    						)
    				);
    		//1的MD5数为
    		System.out.println(
    				MD5Utils.getStringMD5(
    						"1"
    						)
    				);
    	}
    }

结果：

![20181123214106649.png][]

对字符串1的加密，大家使用我的代码在你的机器上做了MD5运算后一定也能得到 c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b

第一次与第二次加密证明了，对相同的文件 不同的时间加密的出相同的MD5

第三四次加密与前两次相同证明在，文件的副本，哪怕文件名不一样，只要文件内容相同，加密的MD5也是相同的。

现在我们来做一个有趣的事。

把图片以记事本打开 更改其中一个字符。再次加密图片（改了一个字符，图片也会打不开，不要使用重要图片做测试），这次我们更改文件的副本里的一个字符。删掉添加更改都可以，随意。这次我就只改一个字符，把最后一个字符“ ？ ”删掉。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTE5MDQx_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

删掉“？”后我的副本都不能预览了。

![20181123214831680.png][]

用MD5运算后，可以看到第二行与第三行结果完全不一样，证明了它散列的能力。巨强！可以说百分之零点几的的差别也会导致MD5完全不一样。因此再不考虑碰撞的可能性下，只要两个数据的MD5相同，那我们可以认为这两个数据完全相同。

> 补充：什么是碰撞？：[https://blog.csdn.net/qq\_29519041/article/details/84404223][https_blog.csdn.net_qq_29519041_article_details_84404223]

![20181123215126529.png][]

说了这么多知道了它唯一标识的能力很强。

既然他的唯一标识能力这么强。

那有个使用场景就是，用来作为文件的唯一标识。比如文件上传时，哪怕你的文件名不一样，经过MD5一下，服务器对比一下存在服务器的文件的MD5码表。就知道你上传的这个文件是否服务器已经存在，qq的秒传也是使用这个方法（我猜的）发现服务器有这个文件后，直接把服务器那个文件传给你要传的人。如果你是上传文件给服务器，那你也得到一个访问服务器那个文件的权限。因为服务器知道你上传的文件就是服务器存着的那个文件，这就是秒传的精髓。当然具体实现**消息摘要算法**的方式也许会不一样。也许是md其他什么的。

[20181123214106649.png]: /images/20220414/66d5c495a8f84fed9d137489feba0dac.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTE5MDQx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220414/81c8a8152de14177b79d2265bbbc2af0.png
[20181123214831680.png]: /images/20220414/5bc51cc3d0db4b0d8071f46d644951fb.png
[https_blog.csdn.net_qq_29519041_article_details_84404223]: https://blog.csdn.net/qq_29519041/article/details/84404223
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