SHA-256是一種散列（哈希）算法，用于將任意長度的數據映射為固定長度的散列值，以保證數據完整性。SHA-256是SHA（Secure Hash Algorithm）系列中的一種，其輸出結果為256位（32字節(jié)）散列值。

SHA-256算法常用于密碼存儲、數字簽名等場景，因為它提供了高強度的安全性和不可逆性。

實現原理

SHA-256是一種散列算法，它的實現原理是對任意長度的數據進行多次變換和壓縮，從而生成固定長度的散列值。具體來說，SHA-256算法執(zhí)行如下步驟：

• 對輸入數據進行分組：將任意長度的輸入數據分為512位（64字節(jié)）的多個塊，如果不足512位，則使用填充字符填充到512位。
• 初始化哈希值：使用一組固定的哈希值，作為算法的初始狀態(tài)。
• 處理數據塊：對每個數據塊執(zhí)行哈希運算，并用結果更新當前的哈希值。
• 生成散列值：最終的哈希值就是散列值，它代表了原始輸入數據的散列值。

SHA-256算法的實現包括多次的哈希運算、循環(huán)、邏輯操作等，其中包含了復雜的數學算法和數據結構，但是整體原理是將任意長度的數據映射為固定長度的散列值，以保證數據完整性。

應用

比特幣中使用了SHA-256作為散列交易數據的哈希算法。它通過對交易數據進行散列，生成一個固定長度的數字簽名，以確保交易的完整性和真實性。SHA-256算法的安全性得到廣泛認可，在密碼學中廣泛使用，但其處理效率相對較低。

Java實現代碼

代碼流程:

• 創(chuàng)建MessageDigest實例，并使用"MD5"算法。
• 將需要加密的字符串轉換為字節(jié)數組，并將其傳遞給update方法。
• 調用digest方法，該方法返回加密結果字節(jié)數組。
• 遍歷結果字節(jié)數組，將每個字節(jié)轉換為16進制字符串，并拼接在一起。

import java.security.MessageDigest;

public class Sha256Example {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String originalString = "Hello, World!";

        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
        messageDigest.update(originalString.getBytes());
        byte[] result = messageDigest.digest();

        StringBuilder hexString = new StringBuilder();
        for (byte b : result) {
            hexString.append(String.format("%02X", b));
        }

        System.out.println("Original String: " + originalString);
        System.out.println("SHA-256 Hash: " + hexString.toString().toLowerCase());
    }
}

知識點補充

除了SHA-256加密算法，小編還為大家整理了MD5加密算法的原理與實現，感興趣的可以了解一下

MD5加密是一種散列函數(不是加密函數)，可以將任意長度的數據映射為固定長度的128位散列值。

MD5加密的主要用途包括：

• 數字簽名：可以用來驗證文件的完整性和真實性。
• 密碼存儲：用于將用戶的密碼存儲在數據庫中，為了保證密碼的安全性，通常將密碼進行加密。
• 數據校驗：用于檢查數據是否發(fā)生改變，例如下載的文件或網絡數據傳輸。

數字簽名和數據校驗本質上是一樣的。

MD5加密的缺點：

• 不可逆性：MD5加密是不可逆的，即無法將散列值還原為原始數據。
• 碰撞攻擊：存在碰撞攻擊，即兩個不同的數據可能生成相同的散列值。
• 散列算法不安全：隨著計算機硬件的提高，MD5算法已經不再安全，存在破解的風險。

結論就是:盡管MD5加密仍然被廣泛使用，但安全性有限，不建議用于安全關鍵的場合。但是絕大多數情況下是適用的。

MD5加密的實現原理

只描述流程,具體實現過于復雜。

使用散列函數，對原始數據進行運算，生成一個固定長度的散列值。

• 初始化四個長度為32位的寄存器。
• 對原始數據進行分組，每組數據為512位。
• 對每組數據進行一系列運算，得到一個中間散列值。
• 將中間散列值更新到寄存器中。
• 對數據繼續(xù)進行分組，直到處理完所有數據。
• 對最終寄存器中的數值進行合并，得到一個128位的散列值。

Java 實現代碼

在Java中實現MD5加密可以使用java.security.MessageDigest類。

大概流程:

• 創(chuàng)建MessageDigest實例，并使用"MD5"算法。
• 將需要加密的字符串轉換為字節(jié)數組，并將其傳遞給update方法。
• 調用digest方法，該方法返回加密結果字節(jié)數組。
• 遍歷結果字節(jié)數組，將每個字節(jié)轉換為16進制字符串，并拼接在一起。

import java.security.MessageDigest;

public class Md5Example {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String originalString = "Hello, World!";

        // 創(chuàng)建MessageDigest實例，并使用"MD5"算法。
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
        // 將需要加密的字符串轉換為字節(jié)數組，并將其傳遞給update方法。
        messageDigest.update(originalString.getBytes());
        // 調用digest方法，該方法返回加密結果字節(jié)數組。
        byte[] result = messageDigest.digest();

        // 遍歷結果字節(jié)數組，將每個字節(jié)轉換為16進制字符串，并拼接在一起。
        StringBuilder hexString = new StringBuilder();
        for (byte b : result) {
            hexString.append(String.format("%02X", b));
        }

        System.out.println("Original String: " + originalString);
        System.out.println("MD5 Hash: " + hexString.toString().toLowerCase());

        // Original String: Hello, World!
        // MD5 Hash: 65a8e27d8879283831b664bd8b7f0ad4
    }
}

到此這篇關于Java實現SHA-256加密算法的完全解析的文章就介紹到這了,更多相關Java SHA-256加密算法內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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