实验四：密码学MD5实验报告
专业： 计算机科学与技术 班级:2015级 姓名：孟亚超 学号：２０150４0２201０06
实验名称
密码学MD5
实验目的自学md5原理，编写MＤ5算法,了解算法工作过程
实验原理
ＭD5是一个不可逆的算法，是单向的,通常用于签名验证和一些不需要还原原文的算法，这种算法加密后就不能还原回原文,这种算法还原回原文有无穷种原文，所以理论上是不可能被还原的注意事项
MＤ5不可能被还原
MD5算法加密后的长度是固定的,长度为32位
实验环境说明
Window7
Ｊava jdk
Ｅcｌipse for ＥE
实验步骤
源代码
packaｇｅ ｃom.topｃhｅer;
?imｐｏrt ｊａｖa．iｏ．Ｆｉlｅ;
iｍpｏrt jａva.io．;
impoｒｔ java．io.IOEｘceｐtｉon;
?imｐoｒt java.ｎｉo.MaｐｐeｄByteBuffeｒ;
import jａva.niｏ.chanｎels．;
imｐort javａ.ｓeｃurity．MessaｇｅDigｅsｔ;
?import java.ｓeｃuriｔy.NoSuchAｌgｏriｔhｍＥｘceptｉoｎ;
iｍport jａva.uｔil．Scanner；
pｕｂlic cｌaｓｓ EXＥMD５ {
／*设置ＭD5值输出为16进制(从0到F）*/
prｏtecｔｅｄ stａtｉc char ｈexDｉｇｉts［] = { '０'， '1','2＇, '3', '４'， '5', '6', '7'， '8'， '9'，'A', ＇Ｂ＇， 'C＇, 'D'， 'E'， ＇F'};
?/*获取MＤ5算法，并判断是否存在ＭD5算法（判断是否正确导入了加密库)*/
proｔected ｓｔａtic ＭessaｇeDigeｓt ｍesｓaｇedigest = ｎuｌl;
ｓtａtｉｃ{
ｔrｙ {
mｅssａgediｇest = MｅssaｇeDigest.getInsｔａncｅ（＂ＭD５"）;
｝ caｔｃh (NoSuchAlｇorｉtｈmExceptiｏn ｅ) {
ｅ.prｉntＳｔａckTrace（);
｝
}
／*计算文件（包括EXE文件)MD5值的算法*/
public sｔatic Strinｇ gｅt() tｈrows ＩOＥxceptioｎ{
iｎ = new (fｉｌe);
ch =iｎ．ｇetChannｅl();
MappｅｄBｙtｅBｕｆfer bｙteBuffer =ch.maｐ（.ＲEAD＿ONLY, ０， ());
ｍesｓagedｉｇｅst.uｐdaｔｅ(bｙｔｅBuｆｆer）；
rｅtuｒn ｂuｆferＴoHex(mｅsｓａｇedｉgeｓｔ.ｄiｇest（））;
}
/＊将字节数组转换为字符串类型＊/
priｖatｅ static Sｔｒｉnｇ ｂuｆferＴoHｅｘ(ｂｙｔe byｔes[]){
retｕｒn bufferＴoHeｘ(byｔｅs, 0,bｙtes.ｌength);
}
/＊将字节数组从第ｍ位元素到第ｎ位元素的部分转换成字符串类型*/
pｒｉvate static Sｔｒｉnｇ bｕｆferＴoHｅx（byte byｔｅs[], inｔ m， ｉｎt n)｛
ＳtrinｇBuｆｆer striｎgbｕffer =new StｒiｎｇBｕffer(２ ＊ ｎ）;
int k = m + ｎ；
fｏｒ （ｉｎｔ l ＝ m； l< k; ｌ＋＋) ｛
ａpｐenｄＨeｘPair(ｂｙtｅs[l］， stringbufｆer）;
｝
reｔurn sｔringbuffer.toStriｎg();
｝
prｉvaｔｅ ｓｔａtic void aｐpenｄＨexPａir(bｙte bｔ, SｔriｎgBuffer sｔrｉnｇbuffｅr） {
ｃhaｒ ｃ0 = hexDiｇｉｔs[(bｔ& 0xf０) >> 4];
cｈar c1 = hexDigits[bt& 0xf］;
stringｂuffeｒ.appｅnd(c０)；
ｓtｒｉngbuｆfeｒ.append(c1);
｝
pｕblic ｓtaｔic voｉd maｉｎ(Stｒing[] args) throｗs IOExｃｅptioｎ{
? System.out．prｉntlｎ（"请选择你要计算MD5值的应用程序文件！"）;
Ｓysｔem．ｏuｔ.prinｔln（"【1】erａse．exe 【2】helｌo．eｘｅ"）;
? int ｃhoｏsｅ=neｗ Ｓcaｎner(Ｓyｓteｍ.in).ｎexｔIｎt（）;
? null；
? ｉｆ（ｃｈoｏse＝=1){
? exｅ = new Ｆile(＂./ｓrc／eraｓｅ．exe");
}
eｌse ｉｆ(ｃｈoosｅ==2){
exｅ = neｗ Filｅ（＂./srｃ/ｈello.ｅxe＂)；
? }
? eｌse{
? Syｓtｅｍ.ｏｕt.pｒintln（"非法输入,请重新运行程序! ");
? Systeｍ.eｘiｔ（0);
}
? long ｂeｇiｎTimｅ=Syｓtem.naｎｏTimｅ();
? Stｒiｎg md５=geｔ(exe)；
? ｌonｇ ｅndTimｅ =Sysｔem．nanoTimｅ（);
? dｏｕｂｌe tｉme=endＴime-beｇinTime；
? Sｙstem.oｕt.prｉｎtln("【运行结果】");
Sysｔeｍ．oｕｔ.ｐrintｌn(＂选择的文件是： "+exｅ.ｇeｔName（));
? System．ouｔ.pｒｉｎtln("该文件MD５值: ＂+md5）;
? Systeｍ.ouｔ.prｉntln（"计算ＭＤ５用时: "+(timｅ/1000000)＋"毫秒")；
｝
}
程序运行结果截图
实验结果分析
我们不难发现,这两个EXE文件虽然内容不同,但是MD5值却是相同的!
MＤ5,用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译 HYPERLINＫ "" ＼t ＂＿blank" 摘要算法、 HＹPERLＩNK "" \ｔ "_bｌank" 哈希算法）,主流编程语言普遍已有MD5实现。
MＤ５算法具有以下特点:
１、压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
２、容易计算：从原数据计算出ＭＤ５值很容易。
3、抗修改性：对原数据进行任何改动,哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
4、强抗碰撞:已知原数据和其MＤ5值，想找到一个具有相同ＭD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。
MD5的作用是让大容量信息在用 ＨYPERLINK "" ＼t "_ｂｌank" 数字签名软件签署私人 HＹＰERＬINＫ "" ＼t ＂_ｂｌank" 密钥前被" HYPERＬIＮK "＂ \ｔ "_blaｎk" 压缩"成一种保密的格式(就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的 ＨYＰERLINK "" \t "_bｌank" 十六进制数字串）。