Android教學(xué)中信息防盜模塊中的MD5加密應(yīng)用分析

王紅偉　王紅紀(jì)

摘 要：目前，大多數(shù)的信息管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，都設(shè)計(jì)有用戶身份驗(yàn)證的登錄界面?，F(xiàn)在用的較多的在線QQ聊天軟件、手機(jī)微信聊天軟件、各大銀行銀聯(lián)取款軟件等，程序設(shè)計(jì)模塊的第一個(gè)模塊就是身份驗(yàn)證模塊，此模塊對(duì)于信息管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的私密性起到關(guān)鍵性的保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：手機(jī)app MD5算法 加密

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（c）-0182-02

高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的專業(yè)開(kāi)設(shè)與課程體系的構(gòu)建與現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求密切相關(guān)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)大力的發(fā)展的同時(shí)，科學(xué)技術(shù)也日新月異。智能手機(jī)也逐步走入每個(gè)家庭。基于智能手機(jī)操作系統(tǒng)的android程序開(kāi)發(fā)也成為信息類應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)專業(yè)開(kāi)設(shè)的必備課程。在Android課程的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，各種手機(jī)app作為教學(xué)項(xiàng)目走入學(xué)生課堂。像大多數(shù)以往我們所用的各種信息管理系統(tǒng)一樣，手機(jī)APP中的信息管理系統(tǒng)在運(yùn)行開(kāi)始階段，也加入了用戶身份驗(yàn)證模塊，信息的加密方式有很多，該文中從加密算法的原理、應(yīng)用等方面分析了Andorid應(yīng)用程序中MD5加密算法。

1 MD5加密算法

加密算法類型有多種，MD5算法屬于散列算法，安全性高。它的過(guò)程是不可逆的過(guò)程。用戶在界面輸入的兩個(gè)不同的密碼值，通過(guò)MD5算法之后，不會(huì)得到相同的輸出值。反之，根據(jù)輸出值，也不能得到原始的數(shù)據(jù)。所以，要解密MD5是沒(méi)有便捷的算法可用的，惟一的能用的方法是窮舉法，即把可能出現(xiàn)的密碼值用MD5算法散列之后，把得到的值與原始數(shù)據(jù)形成一對(duì)一的映射表，通過(guò)比對(duì)從映射表中找出對(duì)應(yīng)的原始密碼。

2 MD5的安全性

MD5加密算法的輸出為128位。由于解密過(guò)程保用窮舉法，在進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的比對(duì)過(guò)程中，數(shù)據(jù)驗(yàn)證計(jì)算量超大，因此這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，從而加大的密碼的安全性。出于對(duì)MD5加密算法安全性的考慮，另外MD5加密算法可以免費(fèi)使用，因此加密方法被廣泛使用。對(duì)于職業(yè)院校中針對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)課程開(kāi)發(fā)的信息管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，MD5算法可以用在用戶注冊(cè)口令時(shí)的加密設(shè)計(jì)。

3 MD5加密原理

MD5加密算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程從開(kāi)始到輸出結(jié)果分五步驟完成。

第一步先進(jìn)行補(bǔ)位操作：如果輸入的數(shù)據(jù)位數(shù)不夠的話，要先進(jìn)行補(bǔ)位操作。MD5算法要求輸入的數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度對(duì)512求余的結(jié)果是448。

第二步是補(bǔ)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度操作：輸入數(shù)據(jù)用一個(gè)64位的數(shù)字表示其原始長(zhǎng)度。再把這個(gè)數(shù)據(jù)用兩個(gè)32位數(shù)表示，得到的數(shù)據(jù)將會(huì)是長(zhǎng)度為512位的倍數(shù)。這是為了解決后續(xù)數(shù)據(jù)處理中對(duì)信息長(zhǎng)度的要求。

第三步是初始化MD5參數(shù)操作：MD5在初始化時(shí)需要4個(gè)十六進(jìn)制整數(shù)（X1，X2，X3，X4，）作為參數(shù)，初始化值是：X1=0X01234567，X2=0X89abcdef，X3=0Xfedcba98，X4=0X76543210。

第四步是進(jìn)入MD5算法的循環(huán)運(yùn)算過(guò)程：在這個(gè)處理過(guò)程中用到四個(gè)處理函數(shù)，它們分別是：

F（x1，x2，x3）=（ x1& x2）|（（～ x1）& x3）

G（x1，x2，x3）=（ x1&z）|（ x2&（～ x3））

H（x1，x2，x3）= x1^ x2^ x3

I（x1，x2，x3）= x2^（ x1 （～x3））

其中，^是異或，&是與，|是或，～是反符號(hào)。

首先把MD5初始化時(shí)的4個(gè)參數(shù)值保存到（X1、X2、X3、X4）依次保存到四個(gè)變量（x1、x2、x3、x4）中。主循環(huán)有四次，每次循環(huán)操作過(guò)程中，都要對(duì)x1、x2、x3、x4中的其中3個(gè)作一次線性函數(shù)運(yùn)算，然后將所得結(jié)果加上第四個(gè)變量，再將所得結(jié)果向右移一個(gè)不定的數(shù)，并加上x1、x2、x3、x4中的一個(gè)。最后計(jì)算的結(jié)果取代a、b、c或d中之一。如果x1、x2和x3的對(duì)應(yīng)位是獨(dú)立和均勻的，那么結(jié)果的每一位也是獨(dú)立和均勻的。F是一個(gè)逐位運(yùn)算的函數(shù)：如果x1，那么x2，否則x3。函數(shù)H是逐位奇偶操作符。

第五步是MD5算法中的分組數(shù)據(jù)運(yùn)算過(guò)程：把MD5初始化時(shí)的四個(gè)參數(shù)X1、X2、X3、X4、分別加上x1、x2、x3、x4后的數(shù)據(jù)繼續(xù)運(yùn)行算法，最后的輸出是由DCBA組成128位結(jié)果（其中A是低位，D為高位）。

4 MD5算法具體實(shí)現(xiàn)

手機(jī)APP程序設(shè)計(jì)的身份驗(yàn)證功能中，在登錄按鈕的setOnClickListener方法中進(jìn)行密碼驗(yàn)證中設(shè)計(jì)代碼如下：（登錄按鈕的名字為loginbtn）

String user，pass；

定義變量用于獲取密碼框（此組件名字是password）中用戶輸入的密碼值：pass=password.getText（）.toString（）；

用MD5算法對(duì)密碼進(jìn)行加密：String passmd5=MD5（pass）；

加密后密碼與存儲(chǔ)密碼進(jìn)行比較（oldpass是存儲(chǔ)信息中密碼）：if（passmd5.equals（oldpass））{//此處是密碼對(duì)比成功后的代碼設(shè)置}

設(shè)計(jì)MD3（）方法，此方法的參數(shù)為字符串變量str， 方法返回的值為字符串newstr：

MessageDigest myDigest=MessageDigest.getInstance（“MD5”）；

byte [] myResult= myDigest.digest（password.getBytes（））；

StringBuilder myString=new StringBuilder（）；

for（ byte myB： myResult）{

int num=b&0xff；

String s=Integer.toHexString（num）；

if （s.length（）==1）{ myString .append（“0”+s）；}

else { myString .append（+s）；}

}//最后的myString就是經(jīng)過(guò)MD5算法后得到的結(jié)果數(shù)據(jù)。

5 加密算法的使用建議

在目前所開(kāi)發(fā)的各種信息系統(tǒng)中，對(duì)Md5加密方法的運(yùn)用主要是在應(yīng)用程序的登錄界面中，對(duì)用戶輸入的密碼文本進(jìn)行加密時(shí)直接調(diào)用第四步中定義過(guò)的加密函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理可以得到加密后的密碼。但是如果將加密后的數(shù)據(jù)直接保存在數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，破解者還是可以通過(guò)MD5在線查詢或者暴力破解可以得到密碼。所以我們可以在加密的基礎(chǔ)上，對(duì)密文進(jìn)行改變，在密文中截取一段數(shù)據(jù)并丟棄，然后使用隨機(jī)函數(shù)填充被丟棄的數(shù)據(jù)，且整個(gè)過(guò)程不改變MD5加密后的位數(shù)。

從軟件安全角度來(lái)說(shuō)，程序使用過(guò)程的加密設(shè)置是極其重要的。從程序開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，解密過(guò)程也是不可避免的。任何程序的加密設(shè)計(jì)方案隨著時(shí)間的發(fā)展，最終都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的解密方案來(lái)破解。程序設(shè)計(jì)中的加密算法多種多樣，該文中MD5加密算法只是在某種程度上保證了程序使用過(guò)程中數(shù)據(jù)的相對(duì)安全性。

參考文獻(xiàn)

[1] hualang.Android雜談-用MD5加密算法加密密碼[EB/OL].2011.8.http：//www.iteye.com/topic/1113569.

[2] 牛耳教育.分析MD5加密算法原理[EB/OL].2010.7.http：//blog.sina.com.cn/csneweredu.

[3] Md5加密算法的原理及應(yīng)用[EB/OL].2011.9.http：//libin52008.blog.163.com/blog/static/105327187201186981459/淡然.