Shiro 编解码和加解密

现在的网站应该都没有明文存储密码的了。自从CSDN网站六百万用户信息外泄事件发生后，大家对密码的保护都严格了，不在存储明文密码。那么使用Shiro的框架进行项目如何对加密的用户名密码进行登录授权的呢？答案自然是Shiro的编解码和加解密功能了。本文将详细讲解Shiro的编码和加解密功能。

Shiro 编码/解码

Shiro提供了base64和16进制字符串编码/解码的API支持，方便一些编码解码操作。Shiro内部的一些数据的存储/表示都使用了base64和16进制字符串。

String str = "hello";  
String base64Encoded = Base64.encodeToString(str.getBytes());  
String str2 = Base64.decodeToString(base64Encoded);  
Assert.assertEquals(str, str2);   

通过如上方式可以进行base64编码/解码操作，更多API请参考其Javadoc。

String str = "hello";  
String base64Encoded = Hex.encodeToString(str.getBytes());  
String str2 = new String(Hex.decode(base64Encoded.getBytes()));  
Assert.assertEquals(str, str2);

通过如上方式可以进行16进制字符串编码/解码操作。

经常用到的类还有CodecSupport，它提供了toBytes(str, "utf-8") / toString(bytes, "utf-8")用于在byte数组/String之间转换。

Shiro 散列算法

散列算法一般用于生成数据的摘要信息，是一种不可逆的算法，一般适合存储密码之类的数据，常见的散列算法如MD5、SHA等。一般进行散列时最好提供一个salt（盐），比如加密密码“admin”，产生的散列值是“21232f297a57a5a743894a0e4a801fc3”，可以到一些md5解密网站很容易的通过散列值得到密码“admin”，即如果直接对密码进行散列相对来说破解更容易，此时我们可以加一些只有系统知道的干扰数据，如用户名和ID（即盐）；这样散列的对象是“密码+用户名+ID”，这样生成的散列值相对来说更难破解。

String str = "hello";  
String salt = "123";  
String md5 = new Md5Hash(str, salt).toString();//还可以转换为 toBase64()/toHex()  

如上代码通过盐“123”MD5散列“hello”。另外散列时还可以指定散列次数，如2次表示：md5(md5(str))：“new Md5Hash(str, salt, 2).toString()”。

String str = "hello";  
String salt = "123";  
String sha1 = new Sha256Hash(str, salt).toString(); 

使用SHA256算法生成相应的散列数据，另外还有如SHA1、SHA512算法。

String str = "hello";  
String salt = "123";  
//内部使用MessageDigest  
String simpleHash = new SimpleHash("SHA-1", str, salt).toString(); 

Shiro还提供了通用的散列支持，通过调用SimpleHash时指定散列算法，其内部使用了Java的MessageDigest实现。

为了方便使用，Shiro提供了HashService，默认提供了DefaultHashService实现。

DefaultHashService hashService = new DefaultHashService(); //默认算法SHA-512  
hashService.setHashAlgorithmName("SHA-512");  
hashService.setPrivateSalt(new SimpleByteSource("123")); //私盐，默认无  
hashService.setGeneratePublicSalt(true);//是否生成公盐，默认false  
hashService.setRandomNumberGenerator(new SecureRandomNumberGenerator());//用于生成公盐。默认就这个  
hashService.setHashIterations(1); //生成Hash值的迭代次数  
  
HashRequest request = new HashRequest.Builder()  
            .setAlgorithmName("MD5").setSource(ByteSource.Util.bytes("hello"))  
            .setSalt(ByteSource.Util.bytes("123")).setIterations(2).build();  
String hex = hashService.computeHash(request).toHex();  

DefaultHashService使用步骤如下：

1. 首先创建一个DefaultHashService，默认使用SHA-512算法；
2. 可以通过hashAlgorithmName属性修改算法；
3. 可以通过privateSalt设置一个私盐，其在散列时自动与用户传入的公盐混合产生一个新盐；
4. 可以通过generatePublicSalt属性在用户没有传入公盐的情况下是否生成公盐；
5. 可以设置randomNumberGenerator用于生成公盐；
6. 可以设置hashIterations属性来修改默认加密迭代次数；
7. 需要构建一个HashRequest，传入算法、数据、公盐、迭代次数。

使用SecureRandomNumberGenerator用于生成一个随机数：

SecureRandomNumberGenerator randomNumberGenerator =  
     new SecureRandomNumberGenerator();  
randomNumberGenerator.setSeed("123".getBytes());  
String hex = randomNumberGenerator.nextBytes().toHex();  

Shiro 加密/解密

Shiro还提供对称式加密/解密算法的支持，如AES、Blowfish等；当前还没有提供对非对称加密/解密算法支持，未来版本可能提供。

Shiro AES算法实现如下：

AesCipherService aesCipherService = new AesCipherService();  
aesCipherService.setKeySize(128); //设置key长度  
//生成key  
Key key = aesCipherService.generateNewKey();  
String text = "hello";  
//加密  
String encrptText =   
aesCipherService.encrypt(text.getBytes(), key.getEncoded()).toHex();  
//解密  
String text2 =  
 new String(aesCipherService.decrypt(Hex.decode(encrptText), key.getEncoded()).getBytes());  
  
Assert.assertEquals(text, text2); 

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