Java - Hash算法-最快的实现

Question

我想知道哈希算法在MD5和SHA-2512 (SHA512)或256上的最好和最快的实现。我想要一个函数来获取一个字符串作为参数，并返回散列作为结果。谢谢你。

Edit:用于将每个URL映射到唯一的散列。由于MD5在这方面并不可靠，我更感兴趣的是为SHA-2算法找到最好和最快的实现。请注意，我知道即使是SHA-2也可能对某些URL产生相同的散列，但我可以接受这一点。

Answer 1

首先要做的是:速度被高估了。在宣布一个给定的算法“太慢”之前，你应该做一些测量。大多数情况下，哈希函数的速度并没有明显的区别。如果您对安全性有顾虑，那么首先选择一个足够安全的散列函数，然后只考虑性能。

此外，您还希望对“字符串”进行散列。Java在内部是表示String代码点的Unicode值数组中的块(实际上是使用char -16对代码点进行编码的Unicode16位代码单元)。散列函数将位或字节序列作为输入。所以你必须进行一个转换步骤，例如str.getBytes("UTF-8")，以获得一串字节形式的字符串。与散列本身相比，转换步骤可能具有不可忽略的成本。

注意:注意URL编码！在网址中，某些字节可以替换为以'%‘符号开头的序列；这意味着支持不可打印的字符，但也可以用于“标准”字符(例如，将“a”替换为“%61”)。这意味着两个不同的字符串(在String.equals()意义上)实际上可能代表相同的URL (就String.equals()处理而言)。根据您的情况，这可能是问题，也可能不是问题。

您应该首先尝试将Java与标准的(已经安装的) MessageDigest提供程序(即调用MessageDigest.getInstance("SHA-256"))一起使用，然后测试结果。理论上，JCE可以使用“本机”代码(用C或汇编语言编写)将调用映射到实现，这将比使用Java获得的速度更快。

话虽如此..。

sphlib是许多密码散列函数的开源实现，用C和Java编写。代码已经针对速度进行了优化，并且在实践中，Java版本比Sun/Oracle提供的标准JRE更快。使用this link，以防之前的链路出现故障(主主机服务器有时会因为维护而关闭，就像现在的情况一样)(警告:10MB下载)。该档案还包含一份报告(在2010年的second SHA-3 candidate conference上提交)，该报告给出了几个平台上的一些测量性能数据，包括SHA-2和即将到来的SHA-3的14个“第二轮”候选者。

但是你真的应该做一些实际的基准测试。例如，对L1缓存的影响可能会对性能产生很大的影响，并且无法通过单独运行函数代码来准确预测。

Answer 2

编辑：我最初读到的问题是什么是“最快的散列算法”，它已经被澄清为“每种算法的最快实现”。这是一个合理的问题，其他人已经指出了更快的实现。但是，除非您在短时间内散列大量数据，否则这并不重要。我怀疑通常是否值得花费时间和复杂性来使用标准JCE所提供的以外的东西。

对于URL地址，您需要在现代硬件上使用每秒超过一百万次的SHA-256进行散列，以要求更快的速度。我无法想象大多数应用程序每秒需要超过1000次(每天超过8600万次)，这意味着散列花费的总CPU时间将远远不到1%。因此，即使你有一个无限快的散列算法，你最多也只能将整体性能提高1%。

原始答案：既能获得最好的，又能得到最快的，这两者是不一致的。散列越好，速度通常越慢。如果你真的需要速度和安全性，那就使用MD5。如果您需要最好的安全性，那么使用SHA-256甚至SHA-512。你没有提到你用它来做什么，所以很难推荐其中的一个。使用SHA-256可能是最安全的，因为对于现代硬件上的大多数用例来说，它应该足够快了。下面是你怎么做的：

String input = "your string";
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
digest.update(input.getBytes("UTF-8"));
byte[] hash = digest.digest();

如果您将其用于安全目的，如散列密码，那么您也应该在摘要中添加盐。如果你想从散列中取出一个可打印的字符串，你可以把它编码回一个十六进制的字符串：

static char[] HEX_CHARS = "0123456789ABCDEF".toCharArray();

StringBuilder sb = new StringBuilder(hash.length * 2);
for (byte b : hash) {
    sb.append(HEX_CHARS[(b & 0xF0) >> 4]);
    sb.append(HEX_CHARS[b & 0x0F]);
}
String hex = sb.toString();

Answer 3

查看以下内容：Lots of SHA / MD5 examples

还有：From same thread: Fast MD5

String hash = MD5.asHex(MD5.getHash(new File(Filename)；