身份证的加密与压缩思路与实现

时间 2019-12-22

标签身份证加密压缩思路实现繁體版

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假设场景：假设将身份证号应用于数据库主键，但要知足两方面要求：1.不能明文存储。2.压缩长度。java

(一)身份证的规则

目前我国身份证是18位按必定规则生成的字符串。其生成规则以下：数据库

数字地址码(6) + 数字出生日期码(8) + 数字顺序码(3) + 数字校验码(1)

地址码：表示编码对象常住户口所在县(市、旗、区)的行政区划代码，按GB/T2260的规定执行。apache

出生日期码：表示编码对象出生的年、月、日，按GB/T7408的规定执行，年、月、日代码之间不用分隔符。编码

顺序码：表示在同一地址码所标识的区域范围内，对同年、同月、同日出生的人编定的顺序号，顺序码的奇数分配给男性，偶数分配给女性。加密

校验码：spa

（1）十七位数字本体码加权求和公式 S = Sum(Ai * Wi), i = 0, ... , 16 ，先对前17位数字的权求和
Ai:表示第i位置上的身份证号码数字值 Wi:表示第i位置上的加权因子code

Wi: 7 9 10 5 8 4 2 1 6 3 7 9 10 5 8 4
（2）计算模 Y = mod(S, 11) ， Y取值： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10orm

（3）经过模获得对应的校验码: 1 0 X 9 8 7 6 5 4 3 2对象

(二)身份证检验

按上述规范编写的身份证检验逻辑，能够参考最后的代码。ci

(三)身份证加密与压缩

基本思路：将身份证按必定规律拆解，而后按必定的计算方式进行换算。拆解方式以下：

城市（2）+地址（4）+年份（4）+月份（2）+天（2）+顺序号（3）+校验码（1）

（1）将城市和校验码的对应关系打乱后转换成36进制字符。

（2）地址、月份、天、顺序号直接转化成36进制字符。固然也能够加一点点的其它运算。另外还能够适当地进行位数的压缩。如月份取值：1-12，在36进制的状况下，一位字符便可。

（3）年份-固定一个年份（如：1800），将结果转化成36进制。这里采用2位36进制保存，能够支持使用1295年了。

最后生成的结果组成方式以下, 一共13位字符：

城市(2)+地址(4)+年份(2)+月份(1)+天(1)+顺序码(2)+校验码(1)

(四)示例代码

package com.zheng.coderepo.idcard;

import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.math.BigInteger;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;

/**
* Created by zhangchaozheng on 17-2-21.
*/
public class IdCardUtils {
    /**
     * 省、直辖市代码表
     */
    public static final String cityCode[] = {
            "11", "12", "13", "14", "15", "21", "22", "23", "31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "41",
            "42", "43", "44", "45", "46", "50", "51", "52", "53", "54", "61", "62", "63", "64", "65", "71",
            "81", "82", "91"
    };

    /**
     * 每位加权因子
     */
    public static final int Wi[] = {7, 9, 10, 5, 8, 4, 2, 1, 6, 3, 7, 9, 10, 5, 8, 4, 2};

    /**
     * 第18位校检码
     */
    public static final String ValCodeArr[] = {"1", "0", "X", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3", "2"};

    /**
     * 省、直辖市代码表
     */
    public static final String cityCode_encrypt[] = {
            "15", "16", "17", "18", "19", "20", "99", "23", "24", "01", "02", "03", "44", "45", "46", "47",
            "48", "49", "61", "62", "63", "95", "96", "97", "64", "67", "68", "69", "51", "52", "53", "54",
            "55", "56", "88"
    };

    /**
     * 第18位校检码
     */
    public static final String ValCodeArr_encrypt[] = {"5", "8", "4", "1", "2", "3", "7", "12", "13", "15", "21"};

    private static final int FROM_YEAR = 1800;
    /**
     * 检查身份证是否合法
     * @param idNo
     * @return
     */
    public static boolean checkIdNo(String idNo) {
        // 1.检查身份证长度
        if (idNo.length() != 18) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证号码长度应该为18位。");
        }

        // 2.检查身份证号是否符合数字规则
        String Ai = idNo.substring(0, 17);
        if (StringUtils.isNumeric(Ai) == false) {
            throw new IllegalArgumentException("18位号码除最后一位外，都应为数字。");
        }

        // 3.检查出年日期是否有效
        String strYear = Ai.substring(6, 10);// 年份
        String strMonth = Ai.substring(10, 12);// 月份
        String strDay = Ai.substring(12, 14);// 月份
        Calendar cal = Calendar.getInstance();
        int currentYear = cal.get(Calendar.YEAR);
        int year = Integer.parseInt(strYear);
        if ((currentYear - year) < 0 || (currentYear - year) > 150) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证出生日期年份无效。");
        }

        int month = Integer.parseInt(strMonth);
        if (month < 0 || month > 12) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证出生日期月份无效。");
        }

        int day = Integer.parseInt(strDay);
        if (day < 0 || day > 31) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证出生日期的天无效。");
        }

        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
        sdf.setLenient(false);
        try {
            sdf.parse(strYear + strMonth + strDay);
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证出生日期无效。");
        }

        // 4.地区码是否有效
        if (!ArrayUtils.contains(cityCode, Ai.substring(0, 2))) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证地区编码错误。");
        }

        // 5.验证最后一位校验码
        int totalAiWi = 0;
        for (int i = 0; i < 17; i++) {
            totalAiWi = totalAiWi + Integer.parseInt(String.valueOf(Ai.charAt(i))) * Wi[i];
        }
        int modValue = totalAiWi % 11;
        String strVerifyCode = ValCodeArr[modValue];
        Ai = Ai + strVerifyCode;

        if (Ai.equals(idNo) == false) {
            throw new IllegalArgumentException("身份证无效，不是合法的身份证号码");
        }
        return true;
    }

    public static String encrypt(String idNo) {
        //检查证件号的合法性
        try {
            checkIdNo(idNo);
        } catch (Exception e) {
            return "";
        }

        String city = idNo.substring(0, 2);//city
        String addr = idNo.substring(2, 6);//addr
        String year = idNo.substring(6, 10);// 年份
        String month = idNo.substring(10, 12);// 月份
        String day = idNo.substring(12, 14);// 月份
        String seq = idNo.substring(14, 17);//序号
        String valCode = idNo.substring(17, 18);//检验位

        String cityChange = new BigInteger(getCityChange(city), 10).toString(36);
        String addrChange = new BigInteger(addr, 10).toString(36);
        String yearChange =  new BigInteger((Integer.parseInt(year) - FROM_YEAR) + "", 10).toString(36);
        String monthChange = new BigInteger(month, 10).toString(36);
        String dayChange = new BigInteger(day, 10).toString(36);
        String seqChange = new BigInteger(seq, 10).toString(36);
        String valCodeChange = new BigInteger(getValCodeChange(valCode), 10).toString(36);

        return "" +
                //保持2位
                leftPad(cityChange, 2) +
                //保持4位
                leftPad(addrChange, 4) +
                //保持2位,使用36进制保存能够支持1295年
                leftPad(yearChange, 2) +
                //使用1位
                leftPad(monthChange, 1) +
                //使用1位
                leftPad(dayChange, 1) +
                //保持2位
                leftPad(seqChange, 2) +
                //保持1位
                valCodeChange;
    }

    public static String decrypt(String pk) {
        String city = pk.substring(0, 2);//city
        String addr = pk.substring(2, 6);//addr
        String year = pk.substring(6, 8);// 年份
        String month = pk.substring(8, 9);// 月份
        String day = pk.substring(9, 10);// 月份
        String seq = pk.substring(10, 12);//序号
        String valCode = pk.substring(12, 13);//检验位

        //还原2位
        String cityChange = getRealCity(new BigInteger(city, 36).toString(10));
        //还原4位
        String addrChange = new BigInteger(addr, 36).toString(10);
        //还原4位
        String yearChange = new BigInteger(year, 36).add(BigInteger.valueOf(FROM_YEAR)).toString(10);
        //还原2位
        String monthChange = new BigInteger(month, 36).toString(10);
        //还原2位
        String dayChange = new BigInteger(day, 36).toString(10);
        //还原3位
        String seqChange = new BigInteger(seq, 36).toString(10);
        //还原1位
        String valCodeChange = getRealValCode(new BigInteger(valCode, 36).toString(10));

        return cityChange +
                leftPad(addrChange, 4) +
                leftPad(yearChange, 2) +
                leftPad(monthChange, 2) +
                leftPad(dayChange, 2) +
                leftPad(seqChange, 3) +
                valCodeChange;
    }


    private static String getValCodeChange(String valCode) {
        int i = ArrayUtils.indexOf(ValCodeArr, valCode);
        return ValCodeArr_encrypt[i];
    }


    private static String getRealValCode(String valCode) {
        int i = ArrayUtils.indexOf(ValCodeArr_encrypt, valCode);
        return ValCodeArr[i];
    }

    private static String getCityChange(String city) {
        int i = ArrayUtils.indexOf(cityCode, city);
        return cityCode_encrypt[i];
    }

    private static String getRealCity(String city) {
        int i = ArrayUtils.indexOf(cityCode_encrypt, city);
        return cityCode[i];
    }

    private static String leftPad(String addrChange, int size) {
        return StringUtils.leftPad(addrChange, size, "0");
    }

}