SHA:安全雜湊演算法 .

SHA:Secure Hash Algorithm:安全雜湊演算法
	
雜湊演算法
	散列是資訊的提煉，通常其長度要比資訊小得多，且為一個固定長度。加密性強的散列一定是不可逆的，這就意味着通過散列結果，無法推出任何部分的原始資訊。任何輸入資訊的變化，哪怕僅一位，都将導緻散列結果的明顯變化，這稱之為雪崩效應。散列還應該是防沖突的，即找不出具有相同散列結果的兩條資訊。具有這些特性的散列結果就可以用于驗證資訊是否被修改。

原理
	SHA-1是一種資料加密算法，該算法的思想是接收一段明文，然後以一種不可逆的方式将它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的了解為取一串輸入碼（稱為預映射或資訊），并把它們轉化為長度較短、位數固定的輸出序列即散列值（也稱為資訊摘要或資訊認證代碼）的過程。

經過加密後的字元串的個數是固定的：40
      

package com.enterise.test;
public class SHA1 {
	
	private final int[] abcde = { 0x67452301,0xefcdab89,0x98badcfe,
	0x10325476,0xc3d2e1f0 };
	
	// 摘要資料存儲數組
	private int[] digestInt = new int[5];
	
	// 計算過程中的臨時資料存儲數組
	private int[] tmpData = new int[80];
	
	
	
	//	測試
	public static void main(String[] args) {
		String param = "";
		System.out.println("加密前：" + param);
		System.out.println("length-->"+param.length());
		
		String digest = new SHA1().getDigestOfString(param.getBytes());
		System.out.println("加密後：" + digest);
		System.out.println("length-->"+digest.length());
	}
	
	// 計算sha-1摘要
	private int process_input_bytes(byte[] bytedata) {
	
		// 初試化常量
		System.arraycopy(abcde,0,digestInt,0,abcde.length);
		
		// 格式化輸入位元組數組，補10及長度資料
		byte[] newbyte = byteArrayFormatData(bytedata);
		
		// 擷取資料摘要計算的資料單元個數
		int MCount = newbyte.length / 64;
		
		// 循環對每個資料單元進行摘要計算
		for (int pos = 0; pos < MCount; pos++) {
		
			// 将每個單元的資料轉換成16個整型資料，并儲存到tmpData的前16個數組元素中
		for (int j = 0; j < 16; j++) {
			tmpData[j] = byteArrayToInt(newbyte,(pos * 64) + (j * 4));
		}
		
	//	摘要計算函數
		encrypt();
		}
		
		return 20;
	}
	
	// 格式化輸入位元組數組格式
	private byte[] byteArrayFormatData(byte[] bytedata) {
		// 補0數量
		int zeros = 0;
		// 補位後總位數
		int size = 0;
		// 原始資料長度
		int n = bytedata.length;
		// 模64後的剩餘位數
		int m = n % 64;
		// 計算添加0的個數以及添加10後的總長度
			if (m < 56) {
				zeros = 55 - m;
				size = n - m + 64;
			} else if (m == 56) {
				zeros = 63;
				size = n + 8 + 64;
			} else {
				zeros = 63 - m + 56;
				size = (n + 64) - m + 64;
			}
		// 補位後生成的新數組内容
		byte[] newbyte = new byte[size];
		// 複制數組的前面部分
		System.arraycopy(bytedata,0,newbyte,0,n);
		// 獲得數組Append資料元素的位置
		int l = n;
		// 補1操作
		newbyte[l++] = (byte) 0x80;
		// 補0操作
		for (int i = 0; i < zeros; i++) {
			newbyte[l++] = (byte) 0x00;
		}
		// 計算資料長度，補資料長度位共8位元組，長整型
		long N = (long) n * 8;
		byte h8 = (byte) (N & 0xFF);
		byte h7 = (byte) ((N >> 8) & 0xFF);
		byte h6 = (byte) ((N >> 16) & 0xFF);
		byte h5 = (byte) ((N >> 24) & 0xFF);
		byte h4 = (byte) ((N >> 32) & 0xFF);
		byte h3 = (byte) ((N >> 40) & 0xFF);
		byte h2 = (byte) ((N >> 48) & 0xFF);
		byte h1 = (byte) (N >> 56);
		
		newbyte[l++] = h1;
		newbyte[l++] = h2;
		newbyte[l++] = h3;
		newbyte[l++] = h4;
		newbyte[l++] = h5;
		newbyte[l++] = h6;
		newbyte[l++] = h7;
		newbyte[l++] = h8;
		
		return newbyte;
	}
	private int f1(int x,int y,int z) {
		return (x & y) | (~x & z);
	}
	
	private int f2(int x,int y,int z) {
		return x ^ y ^ z;
	}
	
	private int f3(int x,int y,int z) {
		return (x & y) | (x & z) | (y & z);
	}
	
	private int f4(int x,int y) {
		return (x << y) | x >>> (32 - y);
	}
	//
//	單元摘要計算函數
	private void encrypt() {
		for (int i = 16; i <= 79; i++) {
			tmpData[i] = f4(tmpData[i - 3] ^ tmpData[i - 8] ^ tmpData[i - 14]
			^ tmpData[i - 16],1);
		}
		
		int[] tmpabcde = new int[5];
		
		for (int i1 = 0; i1 < tmpabcde.length; i1++) {
			tmpabcde[i1] = digestInt[i1];
		}
		
		for (int j = 0; j <= 19; j++) {
			int tmp = f4(tmpabcde[0],5)
			+ f1(tmpabcde[1],tmpabcde[2],tmpabcde[3]) + tmpabcde[4]
			+ tmpData[j] + 0x5a827999;
			tmpabcde[4] = tmpabcde[3];
			tmpabcde[3] = tmpabcde[2];
			tmpabcde[2] = f4(tmpabcde[1],30);
			tmpabcde[1] = tmpabcde[0];
			tmpabcde[0] = tmp;
		}
		
		for (int k = 20; k <= 39; k++) {
			int tmp = f4(tmpabcde[0],5)
			+ f2(tmpabcde[1],tmpabcde[2],tmpabcde[3]) + tmpabcde[4]
			+ tmpData[k] + 0x6ed9eba1;
			tmpabcde[4] = tmpabcde[3];
			tmpabcde[3] = tmpabcde[2];
			tmpabcde[2] = f4(tmpabcde[1],30);
			tmpabcde[1] = tmpabcde[0];
			tmpabcde[0] = tmp;
		}
		
		for (int l = 40; l <= 59; l++) {
			int tmp = f4(tmpabcde[0],5)
			+ f3(tmpabcde[1],tmpabcde[2],tmpabcde[3]) + tmpabcde[4]
			+ tmpData[l] + 0x8f1bbcdc;
			tmpabcde[4] = tmpabcde[3];
			tmpabcde[3] = tmpabcde[2];
			tmpabcde[2] = f4(tmpabcde[1],30);
			tmpabcde[1] = tmpabcde[0];
			tmpabcde[0] = tmp;
		}
		
		for (int m = 60; m <= 79; m++) {
			int tmp = f4(tmpabcde[0],5)
			+ f2(tmpabcde[1],tmpabcde[2],tmpabcde[3]) + tmpabcde[4]
			+ tmpData[m] + 0xca62c1d6;
			tmpabcde[4] = tmpabcde[3];
			tmpabcde[3] = tmpabcde[2];
			tmpabcde[2] = f4(tmpabcde[1],30);
			tmpabcde[1] = tmpabcde[0];
			tmpabcde[0] = tmp;
		}
		
		for (int i2 = 0; i2 < tmpabcde.length; i2++) {
			digestInt[i2] = digestInt[i2] + tmpabcde[i2];
		}
		
		for (int n = 0; n < tmpData.length; n++) {
			tmpData[n] = 0;
		}
	}
	
	// 4位元組數組轉換為整數
	private int byteArrayToInt(byte[] bytedata,int i) {
		return ((bytedata[i] & 0xff) << 24) | ((bytedata[i + 1] & 0xff) << 16)
		| ((bytedata[i + 2] & 0xff) << 8) | (bytedata[i + 3] & 0xff);
	}
	
	
	// 整數轉換為4位元組數組
	private void intToByteArray(int intValue,byte[] byteData,int i) {
		byteData[i] = (byte) (intValue >>> 24);
		byteData[i + 1] = (byte) (intValue >>> 16);
		byteData[i + 2] = (byte) (intValue >>> 8);
		byteData[i + 3] = (byte) intValue;
	}
	
	// 将位元組轉換為十六進制字元串
	private static String byteToHexString(byte ib) {
		char[] Digit = { '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A',
		'B','C','D','E','F' };
		char[] ob = new char[2];
		ob[0] = Digit[(ib >>> 4) & 0X0F];
		ob[1] = Digit[ib & 0X0F];
		String s = new String(ob);
		
		return s;
	}
	
	// 将位元組數組轉換為十六進制字元串
	private static String byteArrayToHexString(byte[] bytearray) {
		String strDigest = "";
		for (int i = 0; i < bytearray.length; i++) {
			strDigest += byteToHexString(bytearray[i]);
		}
		
		return strDigest;
	}
	// 計算sha-1摘要，傳回相應的位元組數組
	public byte[] getDigestOfBytes(byte[] byteData) {
		process_input_bytes(byteData);
		byte[] digest = new byte[20];
		
		for (int i = 0; i < digestInt.length; i++) {
			intToByteArray(digestInt[i],digest,i * 4);
		}
		
		return digest;
	}
	
	// 計算sha-1摘要，傳回相應的十六進制字元串
	public String getDigestOfString(byte[] byteData) {
		return byteArrayToHexString(getDigestOfBytes(byteData));
	}

}