Рубрики
Без рубрики

Хеширование SHA-256 и SHA3-256 в Java

Краткое и практическое руководство по хешированию SHA-256 в Java

Автор оригинала: baeldung.

1. Обзор

SHA (Secure Hash Algorithm) – одна из популярных криптографических хэш-функций. Криптографический хэш можно использовать для создания подписи для текста или файла данных. В этом уроке давайте рассмотрим, как мы можем выполнять операции хэширования SHA-256 и SHA 3-256 с использованием различных библиотек Java.

Алгоритм SHA256 генерирует почти уникальный 256-битный (32-байтовый) хэш фиксированного размера. Это односторонняя функция, поэтому результат не может быть расшифрован обратно к исходному значению.

В настоящее время хеширование SHA-2 широко используется, поскольку оно считается наиболее безопасным алгоритмом хеширования в криптографической сфере.

SHA-3 является последним стандартом безопасного хэширования после SHA-2. По сравнению с SHA-2, SHA-3 обеспечивает другой подход для создания уникального одностороннего хэша, и он может быть намного быстрее в некоторых аппаратных реализациях. Подобно SHA-256, SHA 3-256-это 256-битный алгоритм фиксированной длины в SHA-3.

NIST выпустила SHA-3 в 2015 году, поэтому на данный момент существует не так много библиотек SHA-3, как SHA-2. Только в JDK9 алгоритмы SHA-3 были доступны во встроенных поставщиках по умолчанию.

Теперь давайте начнем с SHA-256.

Дальнейшее чтение:

Локально-чувствительное хеширование в Java с использованием Java-LSH

Хеширование MD5 в Java

Руководство по HashSet на Java

2. Класс MessageDigest в Java

Java предоставляет встроенный MessageDigest класс для хеширования SHA-256:

MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
byte[] encodedhash = digest.digest(
  originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

Однако здесь мы должны использовать пользовательский преобразователь байт в шестнадцатеричный, чтобы получить хэшированное значение в шестнадцатеричном формате:

private static String bytesToHex(byte[] hash) {
    StringBuilder hexString = new StringBuilder(2 * hash.length);
    for (int i = 0; i < hash.length; i++) {
        String hex = Integer.toHexString(0xff & hash[i]);
        if(hex.length() == 1) {
            hexString.append('0');
        }
        hexString.append(hex);
    }
    return hexString.toString();
}

Мы должны знать, что дайджест сообщения не является потокобезопасным . Следовательно, мы должны использовать новый экземпляр для каждого потока.

3. Библиотека Гуавы

Библиотека Google Guava также предоставляет служебный класс для хэширования.

Во-первых, давайте определим зависимость:


    com.google.guava
    guava
    20.0

Теперь, вот как мы можем использовать гуаву для хэширования строки:

String sha256hex = Hashing.sha256()
  .hashString(originalString, StandardCharsets.UTF_8)
  .toString();

4. Кодеки Apache Commons

Аналогичным образом, мы также можем использовать кодеки Apache Commons:


    commons-codec
    commons-codec
    1.11

Вот служебный класс, называемый DigestUtils , который поддерживает хэширование SHA – 256:

String sha256hex = DigestUtils.sha256Hex(originalString);

5. Библиотека Надувного замка

5.1. Зависимость Maven


    org.bouncycastle
    bcprov-jdk15on
    1.60

5.2. Хеширование С использованием библиотеки Bouncy Castle

API Bouncy Castle предоставляет служебный класс для преобразования шестнадцатеричных данных в байты и обратно.

Однако сначала необходимо заполнить дайджест с помощью встроенного API Java:

MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
byte[] hash = digest.digest(
  originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
String sha256hex = new String(Hex.encode(hash));

6. SHA3-256

Теперь давайте продолжим с SHA3-256. Хэширование SHA3-256 в Java ничем не отличается от SHA-256.

6.1. Класс MessageDigest в Java

Начиная с JDK 9 , мы можем просто использовать встроенный алгоритм SHA3-256:

final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA3-256");
final byte[] hashbytes = digest.digest(
  originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
String sha3Hex = bytesToHex(hashbytes);

6.2. Кодеки Apache Commons

Кодеки Apache Commons предоставляют удобную оболочку DigestUtils для класса MessageDigest . Эта библиотека начала поддерживать SHA3-256 с версии 1.11 , и для этого также требуется JDK 9+ :

String sha3Hex = new DigestUtils("SHA3-256").digestAsHex(originalString);

6.3. Keccak-256

Keccak-256-еще один популярный алгоритм хеширования SHA3-256. В настоящее время он служит альтернативой стандартному SHA3-256. Keccak-256 обеспечивает тот же уровень безопасности, что и стандартный SHA 3-256, и отличается от SHA3-256 только правилом заполнения. Он был использован в нескольких блокчейн-проектах, таких как Monero .

Опять же, нам нужно импортировать библиотеку Bouncy Castle, чтобы использовать хэширование Keccak-256:

Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("Keccak-256");
final byte[] encodedhash = digest.digest(
  originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
String sha3Hex = bytesToHex(encodedhash);

Мы также можем использовать API Надувного замка для стирки:

Keccak.Digest256 digest256 = new Keccak.Digest256();
byte[] hashbytes = digest256.digest(
  originalString.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
String sha3Hex = new String(Hex.encode(hashbytes));

7. Заключение

В этой краткой статье мы рассмотрели несколько способов реализации хэширования SHA-256 и SHA 3-256 в Java с использованием как встроенных, так и сторонних библиотек.

Исходный код приведенных выше примеров можно найти в проекте GitHub .

Читайте ещё по теме: