Arrays.equals() vs MessageDigest.isEqual()

同时使用Arrays.equals() 和 MessageDigest.isEqual() 来比较两个数组的相等性。在许多情况下，它们可以互换使用。但是，它们确实有一些区别，导致在实际应用中使用场景不同。

一个区别是，传递给MessageDigest.isEqual()的数组不能为null，而Arrays.equals()则可以。

这两种方法之间的一个主要区别是，Arrays.equals()不是恒定时间算法，而MessageDigest.isEqual()是恒定时间算法。这意味着，当比较两个数组时，数组逐字节比较，Arrays.equals()将立即返回第一个不相等的字节。MessageDigest.isEqual()将比较数组中的所有字节，无论第一个不相等的字节在哪里。

Arrays.equals()的实现是：

public static boolean equals(byte[] a, byte[] a2) {
    if (a==a2)
        return true;
    if (a==null || a2==null)
        return false;

    int length = a.length;
    if (a2.length != length)
        return false;

    for (int i=0; i<length; i++)
        if (a[i] != a2[i])
            return false;

    return true;
}

从for循环可以看出，Arrays.equals()是一种快速失败方法。如果第一个字节不相等，它将立即返回。这通常意味着效率高，但安全性低。实际上，从实现来看，此方法的设计是为了提高效率。它们进行了一些检查以快速确定两个数组是否相等，而无需实际比较数组的内容。

MessageDigest.isEqual()的实现是：

public static boolean isEqual(byte[] digesta, byte[] digestb) {
    if (digesta.length != digestb.length) {
        return false;
    }

    int result = 0;
    // time-constant comparison
    for (int i = 0; i < digesta.length; i++) {
        result |= digesta[i] ^ digestb[i];
    }
    return result == 0;
}

从for循环可以看出，数组被完全比较。这意味着安全性高，但效率低。

在高安全要求的系统中，Arrays.equals()可能容易受到恒定时间攻击。例如，如果使用Arrays.equals()进行哈希或密钥比较，攻击者可以伪造哈希或密钥并与实际哈希或密钥进行比较。他们可以测量Arrays.equals()返回所需的时间，以了解有多少字节与伪造的哈希或密钥匹配。经过数百或数千次尝试后，他们可能会泄露实际的哈希和密钥。有关此攻击如何工作的详细信息，您可以阅读A Lesson In Timing Attacks (or, Don’t use MessageDigest.isEquals)。

因此，当您决定使用哪种方法来比较两个数组时，请仔细考虑应用程序是关注安全性还是关注效率。如果需要效率，那么使用Arrays.equals()；但是，如果您正在开发安全产品，那么请谨慎并继续使用MessageDigest.isDigest()。

记住，黑客是一群“无所不用其极；不择手段”的人。