Qt之加密算法

 

 

    在寫這篇文章之前，我曾反復思量關於加密的叫法是否准確，更為嚴格來說，應該是密碼散列-將數據（如中英文字母、特殊字符）通過復雜的算法轉換為另一種固定長度的值。

 

QCryptographicHash類

    在Qt中，QCryptographicHash 類提供了生成密碼散列的方法 。該類可以用於生成二進制或文本數據的加密散列值。目前支持 MD4、MD5、SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512。

  這個類在QtCore4.3中被引入 。 

 

公共類型

• enum Algorithm { Md4, Md5, Sha1, Sha224, ..., Sha3_512 }

 

公共方法

• QCryptographicHash(Algorithm method)
• ~QCryptographicHash()
• void addData(const char * data, int length)
• bool addData(QIODevice * device)
• void addData(const QByteArray & data)
• void reset()
• QByteArray result() const

 

靜態公有成員

• QByteArray hash(const QByteArray & data, Algorithm method)

 

成員類型文檔

• enum QCryptographicHash::Algorithm

常量	取值	描述
QCryptographicHash::Md4	0	生成一個MD4散列
QCryptographicHash::Md5	1	生成一個MD5散列
QCryptographicHash::Sha1	2	生成一個SHA-1散列
QCryptographicHash::Sha224	3	生成一個SHA-224散列（SHA-2）。在Qt5.0介紹
QCryptographicHash::Sha256	4	生成一個SHA-256散列（SHA-2）。在Qt5.0介紹
QCryptographicHash::Sha384	5	生成一個SHA-384散列（SHA-2）。在Qt5.0介紹
QCryptographicHash::Sha512	6	生成一個SHA-512散列（SHA-2）。在Qt5.0介紹
QCryptographicHash::Sha3_224	7	生成一個SHA3-224散列。在Qt5.1介紹
QCryptographicHash::Sha3_256	8	生成一個SHA3-256散列。在Qt5.1介紹
QCryptographicHash::Sha3_384	9	生成一個SHA3-384散列。在Qt5.1介紹
QCryptographicHash::Sha3_512	10	生成一個SHA3-512散列。在Qt5.1介紹

成員函數文檔

• QCryptographicHash::QCryptographicHash(Algorithm method)

構造一個可以把數據創建為加密哈希值的對象。

• QCryptographicHash::~QCryptographicHash()

銷毀對象。

• void QCryptographicHash::addData(const char * data, int length)

將第一長度字符數據的加密哈希。

• bool QCryptographicHash::addData(QIODevice * device)

從開放的輸入輸出設備讀取數據，直到結束並哈希它。如果成功讀取，則返回true。

QtCore5.0中引入此功能。

• void QCryptographicHash::addData(const QByteArray & data)

這個函數的重載addData()。

• QByteArray QCryptographicHash::hash(const QByteArray & data, Algorithm method) [static]

使用此方法返回哈希數據。

• void QCryptographicHash::reset()

重置對象。

• QByteArray QCryptographicHash::result() const

返回最后的哈希值。

 

舉例（對文本為“password”的字符串加密）：

（1）通過靜態hase()方法計算

    QByteArray byte_array;
    byte_array.append("password");
    QByteArray hash_byte_array = QCryptographicHash::hash(byte_array, QCryptographicHash::Md5);
    QString md5 = hash_byte_array.toHex();

（2）通過result()方法計算

    QByteArray byte_array;
    byte_array.append("password");
    QCryptographicHash hash(QCryptographicHash::Md5);  
    hash.addData(byte_array);  //添加數據到加密哈希值
    QByteArray result_byte_array = hash.result();  //返回最終的哈希值
    QString md5 = result_byte_array.toHex();
    md5結果：5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99，可以去找相應的工具進行驗證！

    推薦一個網址： http://www.md5.com.cn/。

    效果如下：

    如上所示，無論使用窮舉法還是其他手段來破解，都足以說明沒有絕對的安全。因為理論上通過逐個查找匹配，是可以破解任何一種密文的，問題只在於如何縮短時間而已。

MD5與SHA-1比較

    二者均由MD4導出，所以SHA-1和MD5很相似。他們的強度和其它特性也很相似，但還有以下幾點不同：

（1）對強性攻擊的安全性：最顯著和最重要的區別是SHA-1摘要比MD5要長32位。使用強行技術，產生任何一個 報文使其摘要等於給定報文摘要的難度對MD5為2^128數量級操作，而對SHA-1則是2^160數量級操作。這樣，SHA-1對強攻擊有更大的優勢。
（2）對密碼分析的安全性：由於MD5的設計，易受密碼分析的攻擊，相比之下，SHA-1則不然。

（3）速度：相同硬件上，SHA-1運行速度比MD5慢。

 

     碰撞：由於HASH函數產生定長的密文，結果是有限集合。而待處理的明文可以是計算機網絡傳輸的任何信息。也就是說，明文信息是一個無限集合，密文信息卻有限，兩集合之間無一一對應關系。總有多個不同明文產生相同密文的情況發生，這就是所謂的碰撞。

    MD5與SHA-1曾被認為是足夠安全的HASH算法，早在1994就有報告稱，運算能力最強的機器，平均24天就可能找到一個MD5碰撞。王小雲教授的方法已經為短時間內找到MD5與SHA-1碰撞成為可能。雖然如此，也並不意味着兩種方法就此失效，再者，也可以通過自己的手段來進一步處理。比如：通過MD5與SHA結合實現。將A進行MD5處理得到B，將A在進行SHA處理得到C，再將B與C結合（比如：相加），也可把結合后的結果再進行MD5加密。這足以將碰撞機濾降至很小很小，所以沒有絕對的安全，只有更安全。