基于MD5算法的大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：為了解決大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全問題，文中采用MD5算法的加密及文件校驗功能，實現(xiàn)大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)中系統(tǒng)安全性管理、用戶信息安全等方面的應(yīng)用，以達(dá)到優(yōu)化大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)，最終提高系統(tǒng)的安全性及可用性。

關(guān)鍵詞：MD5；心理健康；系統(tǒng)設(shè)計；系統(tǒng)實現(xiàn)

中圖分類號：TN918.1

隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的普及，信息安全問題日益突出，人們對信息的安全意識也越來越強(qiáng)烈。尤其在一些需要提供真實身份的場合中，顯得格外突出。針對大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的安全性至關(guān)重要，因此，設(shè)計并使用了MD5算法來保護(hù)用戶口令，確保用戶授權(quán)及數(shù)據(jù)完整性，最終達(dá)到保證系統(tǒng)的安全性。

1 MD5算法

1.1 簡介

MD5的全稱是Message-Digest Algorithm5，是Ron Rivest設(shè)計的一種單向散列函數(shù)。Message-Digest泛指字節(jié)串（Message）的Hash變換，就是把一個任意長度的字節(jié)串變換成一定長的大整數(shù)。MD5將任意長度的字節(jié)串0變換成一個128bit的大整數(shù)，屬于單向加密的加密算，即使看到源程序和算法描述，也無法將一個MD5的值變換回原始的字符串。

1.2 原理

對MD5算法簡要的敘述可以為：MD5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個32位子分組，經(jīng)過了一系列的處理后，算法的輸出由四個32位分組組成，將這四個32位分組級聯(lián)后將生成一個128位散列值。具體步驟如下：

（1）首先需要對信息進(jìn)行填充，使其位長對512求余的結(jié)果等于448。因此，信息的位長（Bits Length）將被擴(kuò)展至N*512+448，N為一個非負(fù)整數(shù)，N可以是零。填充的方法如下，在信息的后面填充一個1和無數(shù)個0，直到滿足上面的條件時才停止用0對信息的填充。在這個結(jié)果后面附加一個以64位二進(jìn)制表示的填充前信息長度。

（2）經(jīng)過信息填充后，將信息分成塊，信息的位長=N*512+448+64=（N+1）*512，即長度恰好是512的整數(shù)倍。這樣做的原因是為滿足后面處理中對信息長度的要求。

（3）使用四個32位整數(shù)參數(shù)分別以A、B、C、D（也稱鏈接變量）來表示，這些參數(shù)用于第一輪的運(yùn)算，分別為：A=0x01234567，B=0x89ABCDEF，C=0xFEDCBA98，D=0x76543210。

（4）對劃分出來的信息塊采用四輪循環(huán)進(jìn)行運(yùn)算。具體算法流程如下：將上面四個鏈接變量復(fù)制到另外四個變量中：A到a，B到b，C到c，D到d，進(jìn)行16次操作。這是一輪循環(huán)，這種循環(huán)要進(jìn)行四輪才能完成所有的信息塊的運(yùn)算。

2 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)的設(shè)計

本系統(tǒng)主要包括用戶管理、知識庫、信息跟蹤服務(wù)和系統(tǒng)維護(hù)四大功能模塊。

（1）用戶管理模塊：包括用戶登錄、添加用戶、用戶查詢和修改密碼四個子模塊。

（2）知識庫模塊：由知識庫結(jié)構(gòu)、知識庫維護(hù)和知識搜索三個部分組成。

（3）信息跟蹤服務(wù)模塊：信息跟蹤服務(wù)模塊是用戶登錄后，填寫個人心理晴雨表、跟蹤時間，預(yù)警程度，實現(xiàn)在線心理咨詢，與咨詢師說心理悄悄話，以及給咨詢師發(fā)送E-mail等功能。

（4）系統(tǒng)維護(hù)模塊：主要包括數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)頁的維護(hù)，以及系統(tǒng)的安全性管理三個方面。

2.2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

該系統(tǒng)中涉及到多個模塊的共同協(xié)作，每個模塊之間都存在著內(nèi)在的聯(lián)系，系統(tǒng)通過Struts+Jsp技術(shù)配合前端開發(fā)語言合作完成前臺的信息展示，應(yīng)用Hibernate管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的信息交互，通過Spring對頁面和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行控制，實現(xiàn)本系統(tǒng)的信息跟蹤功能。

3 MD5算法在系統(tǒng)中的應(yīng)用

MD5在數(shù)據(jù)的機(jī)密性方面的應(yīng)用是利用它的單向性，即不可逆性。在心理健康跟蹤系統(tǒng)中，為了加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，對用戶密碼再進(jìn)行了加密，利用MD5的不可逆性，即使得到了整個數(shù)據(jù)庫，也無法得到密碼。

實現(xiàn)MD5算法的核心代碼如下：

Public static String stringToMD5（String str）{

try{

byte[]strTemp=str.getBytes（）；MessageDigest md=MessageDigest.getInstance（\"MD5\"）；

md.update（strTemp）；

return toHexString（md.digest（））；

}catch（Exception e）{

e.printStackTrace（）；

return 1；

}

}

private static String toHexString（byte[] md）{

char[]hexDigits={'0'，'1'，'2'，'3'，'4'，'5'，'6'，'7'，'8'，'9'，'a'，'b'，'c'， 'd'， 'e'，'f'，}；

int j=hexDigits.length；

char[]str=new char[j*2]；

for（int i=0；i

byte byteo=md[i]；

str[2*i]=hexDigits[byteo>>>40xf]；

str[2*i+1]=hexDigits[byteo0xf]；

}

return new String（str）；

}

4 結(jié)束語

本文實現(xiàn)了基于MD5算法的大學(xué)生心理健康跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，利用MD5的不可逆性，采用對用戶密碼進(jìn)行再次加密的方法改進(jìn)了MD5算法，增加了算法的復(fù)雜性和不可逆性，同時更進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的安全性。

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作者簡介：何曉薇，女，廣東潮汕人，碩士，助理館員，研究方向：教育管理信息化、應(yīng)用心理學(xué)。

作者單位：廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院，廣東珠海 519090