MD5加密算法詳解與實現

什么是MD5加密？

MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一種廣泛使用的密碼散列函數，可以產生一個128位（16字節）的哈希值，通常用32位的十六進制數表示。MD5由Ronald Rivest在1991年設計，用于確保數據信息的完整性和一致性。

MD5的特點

不可逆性：無法從MD5值反向推導出原始數據
固定長度：無論輸入數據多長，輸出總是128位
高度離散性：輸入數據的微小變化會導致輸出值的巨大差異
抗碰撞性：理論上很難找到兩個不同的輸入產生相同的MD5值

MD5的應用場景

密碼存儲（現已不推薦，應使用更安全的算法如bcrypt）
文件完整性校驗
數字簽名
數據一致性驗證

Java中的MD5實現

下面是一個完整的MD5加密工具類實現：

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<head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>MD5加密工具</title><style>* {margin: 0;padding: 0;box-sizing: border-box;font-family: 'Segoe UI', Tahoma, Geneva, Verdana, sans-serif;}body {background: linear-gradient(135deg, #667eea 0%, #764ba2 100%);min-height: 100vh;display: flex;justify-content: center;align-items: center;padding: 20px;color: #333;}.container {width: 100%;max-width: 800px;background: white;border-radius: 12px;box-shadow: 0 10px 30px rgba(0, 0, 0, 0.2);overflow: hidden;}header {background: #4a6bdf;color: white;padding: 25px;text-align: center;}h1 {font-size: 2.2rem;margin-bottom: 10px;}.subtitle {font-size: 1.1rem;opacity: 0.9;}.content {padding: 30px;}.input-section {margin-bottom: 30px;}.input-group {margin-bottom: 20px;}label {display: block;margin-bottom: 8px;font-weight: 600;color: #4a6bdf;}textarea, input[type="text"] {width: 100%;padding: 12px 15px;border: 2px solid #dce1e8;border-radius: 6px;font-size: 1rem;transition: border-color 0.3s;}textarea:focus, input[type="text"]:focus {border-color: #4a6bdf;outline: none;}textarea {min-height: 100px;resize: vertical;}.buttons {display: flex;gap: 15px;margin-bottom: 20px;}button {padding: 12px 25px;border: none;border-radius: 6px;font-size: 1rem;cursor: pointer;transition: all 0.3s ease;}.btn-encrypt {background: #4a6bdf;color: white;}.btn-encrypt:hover {background: #3a5bc9;transform: translateY(-2px);box-shadow: 0 5px 15px rgba(74, 107, 223, 0.3);}.btn-clear {background: #f8f9fa;color: #6c757d;border: 1px solid #dee2e6;}.btn-clear:hover {background: #e2e6ea;}.result-section {background: #f8f9fa;padding: 20px;border-radius: 8px;margin-top: 20px;}.result-title {font-weight: 600;margin-bottom: 10px;color: #4a6bdf;}.result-value {word-break: break-all;font-family: 'Courier New', monospace;background: white;padding: 15px;border-radius: 6px;border: 1px solid #e9ecef;}.info-section {margin-top: 30px;padding: 20px;background: #e8f4ff;border-radius: 8px;border-left: 4px solid #4a6bdf;}.info-title {font-weight: 600;margin-bottom: 10px;color: #4a6bdf;}.info-content {line-height: 1.6;}.warning {color: #dc3545;font-weight: 600;margin-top: 10px;}footer {text-align: center;padding: 20px;background: #f1f3f9;color: #6c757d;font-size: 0.9rem;}@media (max-width: 768px) {.buttons {flex-direction: column;}button {width: 100%;}}</style>
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<body><div class="container"><header><h1>MD5加密工具</h1><p class="subtitle">在線生成MD5哈希值</p></header><div class="content"><div class="input-section"><div class="input-group"><label for="inputText">輸入要加密的文本：</label><textarea id="inputText" placeholder="請輸入文本內容..."></textarea></div><div class="buttons"><button class="btn-encrypt" onclick="generateMD5()">生成MD5</button><button class="btn-clear" onclick="clearFields()">清空內容</button></div></div><div class="result-section"><div class="result-title">MD5加密結果：</div><div class="result-value" id="md5Result">等待生成...</div></div><div class="info-section"><div class="info-title">關于MD5加密</div><div class="info-content"><p>MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一種廣泛使用的密碼散列函數，可以產生一個128位（16字節）的哈希值，通常用32位的十六進制數表示。</p><p><strong>特點：</strong>不可逆、固定長度輸出、高度離散性</p><p><strong>應用：</strong>文件完整性校驗、密碼存儲（已不推薦）、數據一致性驗證</p><p class="warning">注意：MD5已不再被視為安全的加密算法，因為它容易受到碰撞攻擊。對于密碼存儲，請使用更安全的算法如bcrypt、scrypt或Argon2。</p></div></div></div><footer><p>? 2023 MD5加密工具 - 僅供教育目的</p></footer></div><script>// 使用crypto-js庫實現MD5加密// 在實際使用中，您需要引入crypto-js庫：https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/crypto-js.min.js// 模擬MD5加密函數（實際應用中應使用真正的加密庫）function generateMD5() {const inputText = document.getElementById('inputText').value.trim();if (!inputText) {alert('請輸入要加密的文本！');return;}// 在實際應用中，這里應該調用真正的MD5加密函數// 例如：const md5Hash = CryptoJS.MD5(inputText).toString();// 模擬MD5生成（僅用于演示）// 這是一個偽實現，實際MD5算法要復雜得多const simulatedMD5 = simulateMD5(inputText);document.getElementById('md5Result').textContent = simulatedMD5;}// 模擬MD5算法（簡化版，僅用于演示）function simulateMD5(input) {// 在實際應用中，應使用成熟的加密庫// 這里只是一個非常簡單的模擬，不是真正的MD5算法// 創建一個簡單的哈希函數用于演示let hash = 0;if (input.length === 0) return hash.toString(16);for (let i = 0; i < input.length; i++) {const char = input.charCodeAt(i);hash = ((hash << 5) - hash) + char;hash = hash & hash; // 轉換為32位整數}// 轉換為16進制并填充到32位return Math.abs(hash).toString(16).padStart(32, '0');}function clearFields() {document.getElementById('inputText').value = '';document.getElementById('md5Result').textContent = '等待生成...';}// 如果引入了crypto-js，可以使用以下真實實現：/*function generateMD5() {const inputText = document.getElementById('inputText').value.trim();if (!inputText) {alert('請輸入要加密的文本！');return;}// 使用crypto-js進行MD5加密const md5Hash = CryptoJS.MD5(inputText).toString();document.getElementById('md5Result').textContent = md5Hash;}*/</script><!-- 在實際應用中取消注釋以下行來引入crypto-js --><!-- <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/crypto-js/4.1.1/crypto-js.min.js"></script> -->
</body>
</html>

Java中的MD5實現代碼

如果您需要在Java后端實現MD5加密，可以使用以下代碼：

import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class MD5Util {/*** 生成字符串的MD5值* @param input 輸入字符串* @return MD5哈希值（32位十六進制字符串）*/public static String getMD5(String input) {try {MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");byte[] messageDigest = md.digest(input.getBytes());BigInteger number = new BigInteger(1, messageDigest);String hashtext = number.toString(16);// 前面補零，確保是32位while (hashtext.length() < 32) {hashtext = "0" + hashtext;}return hashtext;} catch (NoSuchAlgorithmException e) {throw new RuntimeException(e);}}/*** 測試MD5加密*/public static void main(String[] args) {String testString = "Hello World";String md5Hash = getMD5(testString);System.out.println("原始字符串: " + testString);System.out.println("MD5哈希值: " + md5Hash);System.out.println("長度: " + md5Hash.length() + "位");// 測試微小變化對MD5值的影響String testString2 = "Hello World!";String md5Hash2 = getMD5(testString2);System.out.println("\n原始字符串: " + testString2);System.out.println("MD5哈希值: " + md5Hash2);}
}