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wzjs 2025/9/8 11:05:37

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Spring Boot 实战：MD5 密码加密应用全解析

1. 引言

在应用开发中，密码安全是用户隐私保护的核心环节。直接存储明文密码存在极大的安全风险（如数据库泄露导致用户信息被盗）。MD5 加密作为一种广泛使用的哈希算法，可将密码转换为固定长度的字符串，但其本身存在局限性（如易受彩虹表攻击）。本文将结合 Spring Boot 演示如何实现 MD5 密码加密存储与验证，并探讨如何增强其安全性。

2. MD5 加密基础

MD5 算法：将任意长度数据转换为 128 位（32 位十六进制）哈希值。
特点：不可逆（无法解密）、计算速度快、哈希冲突概率低。
局限性：
- 彩虹表攻击：通过预计算哈希值破解常见密码。
- 无盐值（Salt）：相同密码哈希值相同，易被批量破解。
适用场景：适合非敏感场景或需快速实现的临时方案，但强烈建议结合盐值或升级更安全的算法（如 BCrypt）。

3. Spring Boot 项目搭建

3.1 环境准备

JDK 8+、Maven 3.6+、IDE（如 IntelliJ IDEA）

3.2 创建项目
通过 Spring Initializr 创建项目，勾选：

Spring Web
Spring Data JPA
H2 Database（便于测试）

3.3 添加依赖

<!-- Maven -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>com.h2database</groupId><artifactId>h2</artifactId><scope>runtime</scope>
</dependency>

4. 实现 MD5 加密

4.1 创建 MD5 工具类

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;public class Md5Utils {public static String encrypt(String input) {try {MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");byte[] digest = md.digest(input.getBytes("UTF-8"));StringBuilder sb = new StringBuilder();for (byte b : digest) {sb.append(String.format("%02x", b & 0xff));}return sb.toString();} catch (NoSuchAlgorithmException | UnsupportedEncodingException e) {throw new RuntimeException("MD5加密失败", e);}}
}

代码解释：

MessageDigest 提供 MD5 算法实例。
digest() 方法生成二进制哈希值。
将二进制转换为十六进制字符串（小写）。

4.2 在注册逻辑中调用

@Service
public class UserService {@Autowiredprivate UserRepository userRepository;public User register(String username, String password) {String encryptedPwd = Md5Utils.encrypt(password);User user = new User(username, encryptedPwd);return userRepository.save(user);}
}

5. 用户密码加密存储

5.1 用户实体类

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {@Id@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Long id;@Column(unique = true)private String username;private String password;// 构造方法、Getter/Setter省略
}

5.2 数据库表结构（H2）

CREATE TABLE users (id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,username VARCHAR(255) UNIQUE,password VARCHAR(32)  -- MD5哈希固定32位
);

6. 密码验证流程

6.1 登录验证逻辑

@Service
public class UserService {public boolean login(String username, String password) {User user = userRepository.findByUsername(username);if (user == null) return false;String encryptedInput = Md5Utils.encrypt(password);return encryptedInput.equals(user.getPassword());}
}

6.2 登录接口

@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {@Autowiredprivate UserService userService;@PostMapping("/login")public ResponseEntity<String> login(@RequestBody LoginRequest request) {boolean success = userService.login(request.getUsername(), request.getPassword());return success ? ResponseEntity.ok("登录成功") : ResponseEntity.status(401).body("用户名或密码错误");}
}

7. 安全优化

7.1 加盐（Salt）技术

public class Md5Utils {public static String encryptWithSalt(String input, String salt) {return encrypt(input + salt);}
}// 注册时生成随机盐值并存储
public class User {private String salt;  // 新增字段private String password;public User(String username, String password) {this.salt = UUID.randomUUID().toString();this.password = Md5Utils.encryptWithSalt(password, this.salt);}
}

7.2 使用 BCrypt 替代 MD5

// Spring Security 提供BCryptPasswordEncoder
@Bean
public PasswordEncoder passwordEncoder() {return new BCryptPasswordEncoder();
}// 加密
String encodedPwd = passwordEncoder.encode("123456");
// 验证
boolean matches = passwordEncoder.matches("123456", encodedPwd);

8. 测试与验证

8.1 单元测试

@SpringBootTest
class UserServiceTest {@Autowiredprivate UserService userService;@Testvoid testRegisterAndLogin() {User user = userService.register("alice", "123456");assertTrue(userService.login("alice", "123456"));assertFalse(userService.login("alice", "wrong"));}
}

8.2 检查数据库

ID | USERNAME | PASSWORD                         | SALT
1  | alice    | e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e | null  -- 未加盐
1  | alice    | 7b2b9b5d5c8d1e0f8a9d8c7b6a5e4d3f | 6d8a... -- 加盐后

9. 与 Spring Security 集成

9.1 配置自定义密码加密

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {@Autowiredprivate UserService userService;@Overrideprotected void configure(AuthenticationManagerBuilder auth) throws Exception {auth.userDetailsService(username -> userService.loadUserByUsername(username)).passwordEncoder(new PasswordEncoder() {@Overridepublic String encode(CharSequence rawPassword) {return Md5Utils.encrypt(rawPassword.toString());}@Overridepublic boolean matches(CharSequence rawPassword, String encodedPassword) {return encodedPassword.equals(encode(rawPassword));}});}
}