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　　哈希算法（Hash）又称摘要算法（Digest），它的作用是：对任意一组输入数据进行计算，得到一个固定长度的输出摘要。

　　Java 字符串的hashCode()就是一个哈希算法，它的输入是任意字符串，输出是固定的 4 字节int整数：

　　两个相同的字符串永远会计算出相同的hashCode，否则基于hashCode定位的HashMap就无法正常工作。这也是为什么当我们自定义一个 class 时，覆写equals()方法时我们必须正确覆写hashCode()方法。

　　有童鞋会问：碰撞能不能避免？答案是不能。碰撞是一定会出现的，因为输出的字节长度是固定的，String的hashCode()输出是 4 字节整数，最多只有 4294967296 种输出，但输入的数据长度是不固定的，有无数种输入。所以，哈希算法是把一个无限的输入集合映射到一个有限的输出集合，必然会产生碰撞。

　　碰撞不可怕，我们担心的不是碰撞，而是碰撞的概率，因为碰撞概率的高低关系到哈希算法的安全性。一个安全的哈希算法必须满足：

　　不能猜测输出是指，输入的任意一个 bit 的变化会造成输出完全不同，这样就很难从输出反推输入（只能依靠暴力穷举）。假设一种哈希算法有如下规律：

　　那么很容易从输出123459反推输入，这种哈希算法就不安全。安全的哈希算法从输出是看不出任何规律的：

　　Java 标准库提供了常用的哈希算法，并且有一套统一的接口。我们以 MD5 算法为例，看看如何对输入计算哈希：

　　使用MessageDigest时，我们首先根据哈希算法获取一个MessageDigest实例，然后，反复调用update(byte[])输入数据。当输入结束后，调用digest()方法获得 byte[]数组表示的摘要，最后，把它转换为十六进制的字符串。

　　因为相同的输入永远会得到相同的输出，因此，如果输入被修改了，得到的输出就会不同。

　　如何判断下载到本地的软件是原始的、未经篡改的文件？我们只需要自己计算一下本地文件的哈希值，再与官网公开的哈希值对比，如果相同，说明文件下载正确，否则，说明文件已被篡改。

　　哈希算法的另一个重要用途是存储用户口令。如果直接将用户的原始口令存放到数据库中，会产生极大的安全风险：

　　在用户输入原始口令后，系统计算用户输入的原始口令的 MD5 并与数据库存储的 MD5 对比，如果一致，说明口令正确，否则，口令错误。

　　这样一来，数据库管理员看不到用户的原始口令。即使数据库泄漏，黑客也无法拿到用户的原始口令。想要拿到用户的原始口令，必须用暴力穷举的方法，一个口令一个口令地试，直到某个口令计算的 MD5 恰好等于指定值。

　　什么是彩虹表呢？上面讲到了，如果只拿到 MD5，从 MD5 反推明文口令，只能使用暴力穷举的方法。

　　然而黑客并不笨，暴力穷举会消耗大量的算力和时间。但是，如果有一个预先计算好的常用口令和它们的 MD5 的对照表：

　　这个表就是彩虹表。如果用户使用了常用口令，黑客从 MD5 一下就能反查到原始口令：

　　即使用户使用了常用口令，我们也可以采取措施来抵御彩虹表攻击，方法是对每个口令额外添加随机数，这个方法称之为加盐（salt）：

　　加盐的目的在于使黑客的彩虹表失效，即使用户使用常用口令，也无法从 MD5 反推原始口令。

　　类似的，计算 SHA-256，我们需要传入名称SHA-256，计算 SHA-512，我们需要传入名称SHA-512。Java 标准库支持的所有哈希算法可以查到。

　　注意：MD5 因为输出长度较短，短时间内破解是可能的，目前已经不推荐使用。