Chuyển mảng char thành mảng byte và ngược lại

Question

Tôi đang tìm cách chuyển đổi mảng Java thành mảng byte mà không cần tạo một mã trung gian String, vì mảng char chứa mật khẩu. Tôi đã nhìn lên một vài phương pháp, nhưng tất cả dường như thất bại:

char[] password = "password".toCharArray(); 

byte[] passwordBytes1 = new byte[password.length*2]; 
ByteBuffer.wrap(passwordBytes1).asCharBuffer().put(password); 

byte[] passwordBytes2 = new byte[password.length*2]; 
for(int i=0; i<password.length; i++) { 
    passwordBytes2[2*i] = (byte) ((password[i]&0xFF00)>>8); 
    passwordBytes2[2*i+1] = (byte) (password[i]&0x00FF); 
} 

String passwordAsString = new String(password); 
String passwordBytes1AsString = new String(passwordBytes1); 
String passwordBytes2AsString = new String(passwordBytes2); 

System.out.println(passwordAsString); 
System.out.println(passwordBytes1AsString); 
System.out.println(passwordBytes2AsString); 
assertTrue(passwordAsString.equals(passwordBytes1) || passwordAsString.equals(passwordBytes2)); 

Khẳng định luôn thất bại (và, giới phê bình, khi mã được sử dụng trong sản xuất, mật khẩu bị từ chối), nhưng bản in báo cáo in ra mật khẩu ba lần. Tại sao passwordBytes1AsString và passwordBytes2AsString khác với passwordAsString, nhưng xuất hiện giống hệt nhau? Tôi bỏ lỡ một terminator null hay cái gì? Tôi có thể làm gì để thực hiện công việc chuyển đổi và không chuyển đổi?

Answer 1

Sự cố là việc bạn sử dụng hàm tạo String(byte[]), sử dụng mã hóa mặc định nền tảng. Đó là gần như không bao giờ những gì bạn nên làm - nếu bạn vượt qua "UTF-16" khi mã hóa ký tự hoạt động, các bài kiểm tra của bạn có thể sẽ vượt qua. Hiện tại tôi nghi ngờ rằng passwordBytes1AsString và passwordBytes2AsString là mỗi 16 ký tự, với mỗi ký tự khác là U + 0000.

Answer 2

Nếu bạn muốn sử dụng ByteBuffer và CharBuffer, đừng làm đơn giản .asCharBuffer(), đơn giản là thực hiện UTF-16 (LE hoặc BE, tùy thuộc vào hệ thống của bạn - bạn có thể đặt thứ tự byte bằng phương pháp order) chuyển đổi (kể từ khi các chuỗi Java và do đó char[] nội bộ của bạn sử dụng mã hóa này).

Sử dụng Charset.forName(charsetName) và sau đó là phương pháp encode hoặc decode hoặc newEncoder/newDecoder.

Khi chuyển đổi byte [] thành Chuỗi, bạn cũng nên chỉ ra mã hóa (và nó phải giống nhau).

Answer 3

Tôi sẽ làm là sử dụng vòng lặp để chuyển đổi thành byte và một vòng lặp khác để chuyển đổi thành char.

char[] chars = "password".toCharArray(); 
byte[] bytes = new byte[chars.length*2]; 
for(int i=0;i<chars.length;i++) { 
    bytes[i*2] = (byte) (chars[i] >> 8); 
    bytes[i*2+1] = (byte) chars[i]; 
} 
char[] chars2 = new char[bytes.length/2]; 
for(int i=0;i<chars2.length;i++) 
    chars2[i] = (char) ((bytes[i*2] << 8) + (bytes[i*2+1] & 0xFF)); 
String password = new String(chars2); 

Answer 4

Bạn nên tận dụng getBytes() thay vì toCharArray()

Thay thế dòng

char[] password = "password".toCharArray(); 

với

byte[] password = "password".getBytes(); 

Answer 5

chuyển đổi giữa char và byte là bộ ký tự mã hóa và giải mã. Tôi thích làm cho nó càng rõ ràng càng tốt de. Nó không thực sự có nghĩa là thêm khối lượng mã:

Charset latin1Charset = Charset.forName("ISO-8859-1"); 
charBuffer = latin1Charset.decode(ByteBuffer.wrap(byteArray)); // also decode to String 
byteBuffer = latin1Charset.encode(charBuffer);     // also decode from String 

Ngoài: lớp java.nio

và Reader java.io/classes Writer sử dụng ByteBuffer & CharBuffer (mà sử dụng byte [] và char [ ] như mảng sao lưu). Vì vậy, thường thích hợp hơn nếu bạn sử dụng các lớp này trực tiếp. Tuy nhiên, bạn luôn có thể làm:

byteArray = ByteBuffer.array(); byteBuffer = ByteBuffer.wrap(byteArray); 
byteBuffer.get(byteArray);  charBuffer.put(charArray); 
charArray = CharBuffer.array(); charBuffer = ByteBuffer.wrap(charArray); 
charBuffer.get(charArray);  charBuffer.put(charArray); 

Answer 6

Đây là phần mở rộng cho câu trả lời của Peter Lawrey.Để việc chuyển đổi ngược (byte-to-chars) một cách chính xác cho toàn bộ phạm vi của chars, mã nên được như sau:

char[] chars = new char[bytes.length/2]; 
for (int i = 0; i < chars.length; i++) { 
    chars[i] = (char) (((bytes[i*2] & 0xff) << 8) + (bytes[i*2+1] & 0xff)); 
} 

Chúng ta cần phải "unsign" byte trước khi sử dụng (& 0xff). Nếu không, một nửa của tất cả các giá trị char có thể sẽ không lấy lại chính xác. Ví dụ: ký tự trong phạm vi [0x80..0xff] sẽ bị ảnh hưởng.

Answer 7

Khi bạn sử dụng GetBytes từ chuỗi trong Java, kết quả trả về sẽ phụ thuộc vào mã hóa mặc định của cài đặt máy tính của bạn (ví dụ: StandardCharsetsUTF-8 hoặc StandardCharsets.ISO_8859_1etc ...).

Vì vậy, bất cứ khi nào bạn muốn getBytes từ một đối tượng chuỗi. Đảm bảo cung cấp mã hóa. như:

String sample = "abc"; 
Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_8); 

Hãy kiểm tra xem điều gì đã xảy ra với mã. Trong java, String có tên mẫu, được lưu trữ bởi Unicode. mỗi char trong String được lưu trữ bởi 2 byte.

sample : value: "abc" in Memory(Hex): 00 61 00 62 00 63 
     a -> 00 61 
     b -> 00 62 
     c -> 00 63 

Nhưng, Khi chúng tôi getBytes Từ một String, chúng tôi có

Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_8) 
//result is : 61 62 63 
//length: 3 bytes 

Byte[] a_byte = sample .getBytes(StandardCharsets.UTF_16BE) 
//result is : 00 61 00 62 00 63   
//length: 6 bytes 

Để có được byte oringle của String. Chúng tôi chỉ có thể đọc bộ nhớ của chuỗi và nhận Mỗi byte của String.Below là Bộ luật mẫu:

public static byte[] charArray2ByteArray(char[] chars){ 
    int length = chars.length; 
    byte[] result = new byte[length*2+2]; 
    int i = 0; 
    for(int j = 0 ;j<chars.length;j++){ 
     result[i++] = (byte)((chars[j] & 0xFF00) >> 8); 
     result[i++] = (byte)((chars[j] & 0x00FF)) ; 
    } 
    return result; 
} 

Công dụng:

String sample = "abc"; 
//First get the chars of the String,each char has two bytes(Java). 
Char[] sample_chars = sample.toCharArray(); 
//Get the bytes 
byte[] result = charArray2ByteArray(sample_chars). 

//Back to String. 
//Make sure we use UTF_16BE. Because we read the memory of Unicode of 
//the String from Left to right. That's the same reading 
//sequece of UTF-16BE. 
String sample_back= new String(result , StandardCharsets.UTF_16BE); 

Answer 8

public byte[] charsToBytes(char[] chars){ 
     Charset charset = Charset.forName("UTF-8"); 
     ByteBuffer byteBuffer = charset.encode(CharBuffer.wrap(chars)); 
     return Arrays.copyOf(byteBuffer.array(), byteBuffer.limit()); 
    } 

    public char[] bytesToChars(byte[] bytes){ 
     Charset charset = Charset.forName("UTF-8"); 
     CharBuffer charBuffer = charset.decode(ByteBuffer.wrap(bytes)); 
     return Arrays.copyOf(charBuffer.array(), charBuffer.limit());  
    }