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字段加密支持搜索技術(shù)方案

2年前作者：錦還之路分類：Toy博客閱讀(24)違法舉報(bào)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了字段加密支持搜索技術(shù)方案。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請(qǐng)大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

為了數(shù)據(jù)安全我們?cè)陂_發(fā)過程中經(jīng)常會(huì)對(duì)重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，常見的有：密碼、手機(jī)號(hào)、電話號(hào)碼、詳細(xì)地址、銀行卡號(hào)、信用卡驗(yàn)證碼等信息，這些信息對(duì)加解密的要求也不一樣，比如說密碼我們需要加密存儲(chǔ)，一般使用的 AES 、DES 、或者不可逆的慢 hash 算法(慢 hash嚴(yán)格來說不叫加密，因?yàn)榧用芤罂赡?，在檢索時(shí)我們既不需要解密也不需要模糊查找，直接使用密文完全匹配，但是手機(jī)號(hào)就不能這樣做，因?yàn)槭謾C(jī)號(hào)我們要查看原信息，并且對(duì)手機(jī)號(hào)還需要支持模糊查找，下面是三種可落地的針對(duì)可逆加解密的數(shù)據(jù)支持模糊查詢的實(shí)現(xiàn)方式。

同態(tài)加密方案

同態(tài)加密方案是一種特殊的加密技術(shù)，允許在加密狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算，而不需要暴露明文數(shù)據(jù)。在同態(tài)加密方案中，加密的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行加法和乘法等計(jì)算操作，同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)的加密狀態(tài)。以下是兩種常見的同態(tài)加密方案：

  1. Paillier同態(tài)加密方案：這種方案基于公鑰加密算法，可以支持加法和乘法計(jì)算操作。在這種方案中，數(shù)據(jù)被加密，并使用公鑰加密算法生成一個(gè)密文。對(duì)于密文的加法計(jì)算，可以使用同態(tài)性質(zhì)直接對(duì)加密數(shù)據(jù)進(jìn)行加法操作，得到一個(gè)新的密文。對(duì)于密文的乘法計(jì)算，需要使用一種特殊的協(xié)議，例如Garbled Circuit協(xié)議，來計(jì)算加密數(shù)據(jù)的乘積。

  2. Fully Homomorphic Encryption (FHE)方案：這種方案可以支持任意計(jì)算操作，包括加法、乘法、比較、排序等。FHE方案通常使用高度優(yōu)化的加密算法和計(jì)算技術(shù)，例如Lattice-based加密算法和Gentry的Bootstrapping技術(shù)。FHE方案的計(jì)算效率較低，但可以實(shí)現(xiàn)高度安全的計(jì)算。

可搜索加密方案

可搜索加密方案是一種安全的加密技術(shù)，允許在加密的數(shù)據(jù)集中進(jìn)行搜索和匹配，同時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)的隱私性。在可搜索加密方案中，搜索關(guān)鍵字被加密，然后與加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以確定是否匹配。以下是一些常見的可搜索加密方案：

  1. 基于單詞加密的方案：這種方案用于對(duì)文本數(shù)據(jù)進(jìn)行加密搜索。在這種方案中，文本數(shù)據(jù)被分解成單詞，然后對(duì)每個(gè)單詞進(jìn)行加密。搜索時(shí)，搜索關(guān)鍵字也被分解成單詞，并對(duì)每個(gè)單詞進(jìn)行加密。然后，加密的關(guān)鍵字與加密的單詞進(jìn)行比較，以確定是否匹配。

  2. 基于布隆過濾器的方案：這種方案使用布隆過濾器對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行索引。布隆過濾器是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用于檢查一個(gè)元素是否屬于一個(gè)集合中。在這種方案中，搜索關(guān)鍵字被加密，并用于查詢布隆過濾器。如果布隆過濾器返回一個(gè)匹配，那么就可以在相應(yīng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)中進(jìn)一步查找。

  3. 基于密文索引的方案：這種方案使用密文索引來存儲(chǔ)加密的數(shù)據(jù)。密文索引是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用于存儲(chǔ)加密的數(shù)據(jù)，并支持在加密狀態(tài)下進(jìn)行搜索和匹配。在這種方案中，搜索關(guān)鍵字被加密，并與密文索引進(jìn)行比較，以確定是否匹配。

基于數(shù)據(jù)庫特性加解密

在數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)與程序一致的加解密算法，修改模糊查詢條件，使用數(shù)據(jù)庫加解密函數(shù)先解密再模糊查找，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)成本較低，只需要將以往的模糊查找稍微修改一下就可以實(shí)現(xiàn)，但是缺點(diǎn)也很明顯，這樣做無法利用數(shù)據(jù)庫的索引來優(yōu)化查詢，甚至有一些數(shù)據(jù)庫可能無法保證與程序?qū)崿F(xiàn)一致的加解密算法，但是對(duì)于常規(guī)的加解密算法都可以保證與應(yīng)用程序一致。
如果對(duì)查詢性能要求不是特別高、對(duì)數(shù)據(jù)安全性要求一般，可以使用常見的加解密算法比如說AES、DES之類的也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
參考資料：
https://www.jianshu.com/p/b11816770d46
https://github.com/digoal/blog/blob/master/201710/20171020_01.md
缺點(diǎn)：
性能較差，對(duì)于 pg 和 mysql 不同的數(shù)據(jù)庫單獨(dú)開發(fā)，對(duì) ES 無法支持

基于單詞加密的方案

對(duì)密文數(shù)據(jù)進(jìn)行分詞組合，將分詞組合的結(jié)果集分別進(jìn)行加密，然后存儲(chǔ)到擴(kuò)展列，查詢時(shí)通過key like ‘%partial%’，這是一個(gè)比較劃算的實(shí)現(xiàn)方法，我們先來分析一下它的實(shí)現(xiàn)思路。
先對(duì)字符進(jìn)行固定長度的分組，將一個(gè)字段拆分為多個(gè)，比如說根據(jù) 4 位英文字符（半角），2 個(gè)中文字符（全角）為一個(gè)檢索條件，舉個(gè)例子：
ningyu1使用4個(gè)字符為一組的加密方式，第一組ning ，第二組ingy ，第三組ngyu ，第四組gyu1 … 依次類推。
如果需要檢索所有包含檢索條件 4 個(gè)字符的數(shù)據(jù)比如：ingy ，加密字符后通過 key like “%partial%” 查庫。
我們都知道加密后長度會(huì)增長，增長的這部分長度存儲(chǔ)就是我們要花費(fèi)的額外成本，典型的使用成本來換取速度，密文增長的幅度隨著算法不同而不同以DES舉例，13800138000加密前占11個(gè)字節(jié)，加密后的串HE9T75xNx6c5yLmS5l4r6Q==占24個(gè)字節(jié)，增長是2.18倍
這個(gè)方法雖然可以實(shí)現(xiàn)加密數(shù)據(jù)的模糊查詢，但是對(duì)模糊查詢的字符長度是有要求的，以我上面舉的例子模糊查詢字符原文長度必須大于等于 4 個(gè)英文/數(shù)字，或者 2 個(gè)漢字，再短的長度不建議支持，因?yàn)榉衷~組合會(huì)增多從而導(dǎo)致存儲(chǔ)的成本增加，反而安全性降低。
密文索引,網(wǎng)絡(luò)安全,算法,安全
示例代碼

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class WordEncryption {
    public static void main(String[] args) {
        // Example text data to be encrypted
        String plaintext = "This is a test text.";
        
        // Split the plaintext into words
        String[] words = plaintext.split(" ");
        
        // Generate a secret key and a public key
        KeyPair keyPair = generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublicKey();
        SecretKey secretKey = keyPair.getSecretKey();
        
        // Encrypt each word using the public key
        List<byte[]> encryptedWords = new ArrayList<>();
        for (String word : words) {
            byte[] encryptedWord = encrypt(word.getBytes(), publicKey);
            encryptedWords.add(encryptedWord);
        }
        
        // Search for a keyword in the encrypted words
        String keyword = "test";
        byte[] encryptedKeyword = encrypt(keyword.getBytes(), publicKey);
        for (int i = 0; i < encryptedWords.size(); i++) {
            byte[] encryptedWord = encryptedWords.get(i);
            if (Arrays.equals(encryptedWord, encryptedKeyword)) {
                System.out.println("Found keyword \"" + keyword + "\" at index " + i);
            }
        }
        
        // Decrypt a word using the secret key
        byte[] encryptedWord = encryptedWords.get(0);
        byte[] decryptedWord = decrypt(encryptedWord, secretKey);
        String plaintextWord = new String(decryptedWord);
        System.out.println("Decrypted word: " + plaintextWord);
    }
    
    // Generate a public-private key pair
    private static KeyPair generateKeyPair() {
        // TODO: Implement key pair generation using a suitable algorithm
        return null;
    }
    
    // Encrypt a plaintext message using a public key
    private static byte[] encrypt(byte[] plaintext, PublicKey publicKey) {
        // TODO: Implement encryption using a suitable algorithm
        return null;
    }
    
    // Decrypt a ciphertext message using a secret key
    private static byte[] decrypt(byte[] ciphertext, SecretKey secretKey) {
        // TODO: Implement decryption using a suitable algorithm
        return null;
    }
}

// Key pair class for holding public and secret keys
class KeyPair {
    private PublicKey publicKey;
    private SecretKey secretKey;
    
    public KeyPair(PublicKey publicKey, SecretKey secretKey) {
        this.publicKey = publicKey;
        this.secretKey = secretKey;
    }
    
    public PublicKey getPublicKey() {
        return publicKey;
    }
    
    public SecretKey getSecretKey() {
        return secretKey;
    }
}

// Public key class for encryption
class PublicKey {
    // TODO: Implement public key data and methods
}

// Secret key class for decryption
class SecretKey {
    // TODO: Implement secret key data and methods
}

參考資料：
https://open.taobao.com/docV3.htm?docId=106213&docType=1
缺點(diǎn)：

  1. 對(duì)不同類型的字段要不同處理，比如純數(shù)字、純英文、中文
  2. 不夠靈活，英文只能模糊檢索四位，中文只能模糊檢索兩位
  3. 用于檢索的密文擴(kuò)展字段占用空間較多

基于布隆過濾器的方案

這種方案使用布隆過濾器對(duì)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行索引。布隆過濾器是一種高效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以用于檢查一個(gè)元素是否屬于一個(gè)集合中。在這種方案中，搜索關(guān)鍵字被加密，并用于查詢布隆過濾器。如果布隆過濾器返回一個(gè)匹配，那么就可以在相應(yīng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)中進(jìn)一步查找。
示例代碼

import java.util.BitSet;

public class BloomFilterEncryption {
    public static void main(String[] args) {
        // Example text data to be encrypted
        String plaintext = "This is a test text.";
        
        // Generate a secret key and a public key
        KeyPair keyPair = generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublicKey();
        SecretKey secretKey = keyPair.getSecretKey();
        
        // Build a Bloom filter index of the encrypted words
        int numWords = 1000; // number of words to index
        int numBits = 10000; // number of bits in the Bloom filter
        int numHashes = 3; // number of hash functions to use
        BloomFilter bloomFilter = new BloomFilter(numBits, numHashes);
        for (int i = 0; i < numWords; i++) {
            // Generate a random word to encrypt
            String word = generateRandomWord();
            
            // Encrypt the word using the public key
            byte[] encryptedWord = encrypt(word.getBytes(), publicKey);
            
            // Add the encrypted word to the Bloom filter
            bloomFilter.add(encryptedWord);
        }
        
        // Search for a keyword in the Bloom filter
        String keyword = "test";
        byte[] encryptedKeyword = encrypt(keyword.getBytes(), publicKey);
        boolean exists = bloomFilter.contains(encryptedKeyword);
        if (exists) {
            System.out.println("Found keyword \"" + keyword + "\" in the Bloom filter.");
        } else {
            System.out.println("Keyword \"" + keyword + "\" not found in the Bloom filter.");
        }
    }
    
    // Generate a public-private key pair
    private static KeyPair generateKeyPair() {
        // TODO: Implement key pair generation using a suitable algorithm
        return null;
    }
    
    // Generate a random word
    private static String generateRandomWord() {
        // TODO: Implement random word generation
        return null;
    }
    
    // Encrypt a plaintext message using a public key
    private static byte[] encrypt(byte[] plaintext, PublicKey publicKey) {
        // TODO: Implement encryption using a suitable algorithm
        return null;
    }
    
    // Decrypt a ciphertext message using a secret key
    private static byte[] decrypt(byte[] ciphertext, SecretKey secretKey) {
        // TODO: Implement decryption using a suitable algorithm
        return null;
    }
}

// Key pair class for holding public and secret keys
class KeyPair {
    private PublicKey publicKey;
    private SecretKey secretKey;
    
    public KeyPair(PublicKey publicKey, SecretKey secretKey) {
        this.publicKey = publicKey;
        this.secretKey = secretKey;
    }
    
    public PublicKey getPublicKey() {
        return publicKey;
    }
    
    public SecretKey getSecretKey() {
        return secretKey;
    }
}

// Public key class for encryption
class PublicKey {
    // TODO: Implement public key data and methods
}

// Secret key class for decryption
class SecretKey {
    // TODO: Implement secret key data and methods
}

// Bloom filter class for indexing encrypted words
class BloomFilter {
    private BitSet bitset;
    private int numHashes;
    
    public BloomFilter(int numBits, int numHashes) {
        this.bitset = new BitSet(numBits);
        this.numHashes = numHashes;
    }
    
    public void add(byte[] data) {
    for (int i = 0; i < numHashes; i++) {
        int hash = hash(data, i);
        bitset.set(hash, true);
    }
}

public boolean contains(byte[] data) {
    for (int i = 0; i < numHashes; i++) {
        int hash = hash(data, i);
        if (!bitset.get(hash)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

private int hash(byte[] data, int index) {
    // TODO: Implement a suitable hash function
    return 0;
}
}

基于 Hash 前綴索引的加解密方案（推薦）

用于檢索的密文擴(kuò)展字段生成方式不同：

  1. 遍歷字段明文每個(gè)字符
  2. 對(duì)字符進(jìn)行 Hash 算法后取前三位
  3. 遍歷完成后得到長度為「字符個(gè)數(shù) * 3」的檢索擴(kuò)展字段

當(dāng)檢索時(shí)：

  1. 遍歷檢索數(shù)據(jù)每個(gè)字符
  2. 對(duì)字段進(jìn)行 Hash 算法后取前三位
  3. 遍歷完成后得到長度為「檢索字符個(gè)數(shù) * 3」的 Hash 檢索字段
  4. 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的模糊匹配 like “% Hash 檢索字段 %”

示例代碼

  1. encryptField 方法用于對(duì)字段進(jìn)行加密，遍歷字段明文的每個(gè)字符，對(duì)字符進(jìn)行 Hash 算法加密后取前三位，遍歷完成后得到長度為「字符個(gè)數(shù) * 3」的密文擴(kuò)展字段。

  2. encryptKeyword 方法用于對(duì)檢索條件進(jìn)行加密，遍歷檢索數(shù)據(jù)的每個(gè)字符，對(duì)字符進(jìn)行 Hash 算法加密后取前三位，遍歷完成后得到長度為「檢索字符個(gè)數(shù) * 3」的加密檢索字段。

  3. fuzzyMatch 方法用于執(zhí)行模糊匹配，接收一個(gè)加密字段列表和一個(gè)加密后的檢索字段，遍歷加密字段列表中的每個(gè)字段，檢查字段是否包含加密后的檢索字段，如果包含則將該字段添加到匹配結(jié)果列表中。

為了實(shí)現(xiàn) Hash 算法的加密，我們使用了 Java 自帶的 MessageDigest 類，并將其初始化為 SHA-256 算法。在對(duì)單個(gè)字符進(jìn)行 Hash 加密時(shí)，我們首先將字符轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組，然后使用 update 方法更新 MessageDigest 對(duì)象的狀態(tài)，最后使用 digest 方法生成字節(jié)數(shù)組的 Hash 值，并將其轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符串，最終返回字符串的前三位。

import java.security.MessageDigest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SearchableEncryption {

    private static final String ENCRYPTION_ALGORITHM = "SHA-256";

    /**
     * 加密字段
     *
     * @param plaintext 待加密的字段明文
     * @return 密文擴(kuò)展字段
     */
    public static String encryptField(String plaintext) throws Exception {
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(ENCRYPTION_ALGORITHM);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < plaintext.length(); i++) {
            String hash = hash(messageDigest, plaintext.charAt(i));
            stringBuilder.append(hash);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

    /**
     * 加密檢索條件
     *
     * @param keyword 待檢索的關(guān)鍵字
     * @return 加密后的檢索字段
     */
    public static String encryptKeyword(String keyword) throws Exception {
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(ENCRYPTION_ALGORITHM);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < keyword.length(); i++) {
            String hash = hash(messageDigest, keyword.charAt(i));
            stringBuilder.append(hash);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

    /**
     * 執(zhí)行模糊匹配
     *
     * @param database 數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的加密字段列表
     * @param keyword  加密后的檢索字段
     * @return 匹配的結(jié)果列表
     */
    public static List<String> fuzzyMatch(List<String> database, String keyword) {
        List<String> results = new ArrayList<>();
        for (String field : database) {
            if (field.contains(keyword)) {
                results.add(field);
            }
        }
        return results;
    }

    /**
     * 對(duì)單個(gè)字符進(jìn)行 Hash 加密并截取前三位
     *
     * @param messageDigest 加密算法
     * @param ch            待加密字符
     * @return 加密結(jié)果的前三位
     */
    private static String hash(MessageDigest messageDigest, char ch) throws Exception {
        messageDigest.update(String.valueOf(ch).getBytes());
        byte[] digest = messageDigest.digest();
        String hash = bytesToHex(digest);
        return hash.substring(0, 3);
    }

    /**
     * 將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制字符串
     *
     * @param bytes 待轉(zhuǎn)換字節(jié)數(shù)組
     * @return 轉(zhuǎn)換后的十六進(jìn)制字符串
     */
    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            String hex = Integer.toHexString(0xFF & b);
            if (hex.length() == 1) {
                stringBuilder.append('0');
            }
            stringBuilder.append(hex);
        }
        return stringBuilder.toString();
    }
}

參考資料：
https://jos.jd.com/commondoc?listId=345
缺點(diǎn)：

  1. 有極小概率檢索到多余的數(shù)據(jù)
  2. Hash 算法需要帶密鑰防止破解

Hash 算法介紹

Hash 函數(shù)又稱單向散列函數(shù)（one-way hash function）是指對(duì)不同的輸入值，通過單向散列函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到固定長度的輸出值。這個(gè)輸入值稱為消息（message），輸出值稱為散列值（hash value）。
常用的 Hash 算法有很多種，每種算法都有自己的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。下面是幾種常見的 Hash 算法對(duì)比：

MD5（Message-Digest Algorithm 5）

MD5 是一種廣泛使用的 Hash 算法，其輸出長度為 128 位。雖然 MD5 有一定的安全性，但由于其輸出長度較短，存在被暴力破解的風(fēng)險(xiǎn)。

SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）

SHA-1 是一種常用的 Hash 算法，其輸出長度為 160 位。SHA-1 的安全性比 MD5 更高，但由于其輸出長度較短，也存在被暴力破解的風(fēng)險(xiǎn)。

SHA-2（Secure Hash Algorithm 2）

SHA-2 是一種比 SHA-1 更安全的 Hash 算法族，包括 SHA-224、SHA-256、SHA-384 和 SHA-512 四種算法。SHA-256 是其中應(yīng)用最廣泛的一種，其輸出長度為 256 位。SHA-2 算法具有更高的安全性和更長的輸出長度，但也需要更多的計(jì)算資源和時(shí)間。

SHA-3（Secure Hash Algorithm 3）

SHA-3 是一種最新的 Hash 算法，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）于 2015 年發(fā)布。SHA-3 算法的安全性和效率都比 SHA-2 更高，但其應(yīng)用較為局限，目前尚未得到廣泛應(yīng)用。

總的來說，選擇哪種 Hash 算法取決于具體的應(yīng)用場景和安全要求。一般來說，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)選擇輸出長度較長的 Hash 算法，如 SHA-2 算法族或 SHA-3 算法。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮算法的性能和適用性等方面的因素。

代碼實(shí)現(xiàn)：

JDK的 java.security.MessageDigest 類為我們提供了消息摘要算法，用于 MD5 和 SHA 的散列值生成。下面代碼做了簡單的封裝，便于直接使用。Java8 還不支持 SHA-3，從 Java9 開始支持 SHA-3文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-571432.html

public class MDUtil {

    /**
     * MD5 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 32 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String MD5(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * MD5 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 32位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String MD5(String data) {
        return MD5(data.getBytes());
    }

    /**
     * SHA-1 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 40 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA1(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * SHA-1 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 40 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA1(String data) {
        return SHA1(data.getBytes());
    }

    /**
     * SHA-224 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 56 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA224(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-224");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * SHA-224 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 56 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA224(String data) {
        return SHA224(data.getBytes());
    }

    /**
     * SHA-256 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 64 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA256(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * SHA-256 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 64 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA256(String data) {
        return SHA256(data.getBytes());
    }

    /**
     * SHA-384 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 96 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA384(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-384");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * SHA-384 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 96 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA384(String data) {
        return SHA384(data.getBytes());
    }

    /**
     * SHA-512 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 128 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA512(byte[] data) {
        try {
            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("SHA-512");
            byte[] bytes = md.digest(data);
            return bytesToHexString(bytes);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

    /**
     * SHA-512 
     *
     * @param data 要哈希的數(shù)據(jù)
     * @return 128 位十六進(jìn)制字符串
     */
    public static String SHA512(String data) {
        return SHA512(data.getBytes());
    }

    /**
     * 將字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符串
     *
     * @param bytes 字節(jié)數(shù)組
     * @return 十六進(jìn)制字符串
     */
    private static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
        StringBuilder hexValue = new StringBuilder();
        for (byte b : bytes) {
            int val = b & 0xFF;
            if (val < 16) {
                hexValue.append("0");
            }
            hexValue.append(Integer.toHexString(val));
        }
        return hexValue.toString();
    }

}

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