md5.h
#ifndef MD5_H #define MD5_H typedef struct { unsigned int count[2];/* 位数量, 模 2^64 (低位在前) */ unsigned int state[4];/* state (ABCD) */ unsigned char buffer[64];/* 输入缓冲器 */ }MD5_CTX; //非线性辅助函数 #define F(x,y,z) ((x & y) | (~x & z)) #define G(x,y,z) ((x & z) | (y & ~z)) #define H(x,y,z) (x^y^z) #define I(x,y,z) (y ^ (x | ~z)) /* ROTATE_LEFT 将x循环左移n位 */ #define ROTATE_LEFT(x,n) ((x << n) | (x >> (32-n))) /* 循环从加法中分离出是为了防止重复计算*/ #define FF(a,b,c,d,x,s,ac) { a += F(b,c,d) + x + ac; a = ROTATE_LEFT(a,s); a += b; } #define GG(a,b,c,d,x,s,ac) { a += G(b,c,d) + x + ac; a = ROTATE_LEFT(a,s); a += b; } #define HH(a,b,c,d,x,s,ac) { a += H(b,c,d) + x + ac; a = ROTATE_LEFT(a,s); a += b; } #define II(a,b,c,d,x,s,ac) { a += I(b,c,d) + x + ac; a = ROTATE_LEFT(a,s); a += b; } /*初始化md5的结构*/ void MD5Init(MD5_CTX *context); /*将与加密的信息传递给md5结构,可以多次调用 context:初始化过了的md5结构 input:欲加密的信息,可以任意长 inputLen:指定input的长度*/ void MD5Update(MD5_CTX *context, unsigned char *input, unsigned int inputlen); /*获取加密 的最终结果 digest:保存最终的加密串 context:你前面初始化并填入了信息的md5结构*/ void MD5Final(MD5_CTX *context, unsigned char digest[16]); /* 对512bits信息(即block缓冲区)进行一次处理,每次处理包括四轮 state[4]:md5结构中的state[4],用于保存对512bits信息加密的中间结果或者最终结果 block[64]:欲加密的512bits信息 */ void MD5Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64]); /*字节转换函数 output:用于输出的字符缓冲区 input:欲转换的四字节的整数形式的数组 len:output缓冲区的长度,要求是4的整数倍 */ void MD5Encode(unsigned char *output, unsigned int *input, unsigned int len); /*与上面相反的转换函数 output:保存转换出的整数 input:欲转换的字符缓冲区 len:输入的字符缓冲区的长度,要求是4的整数倍 */ void MD5Decode(unsigned int *output, unsigned char *input, unsigned int len); #endifmd5.c
#include <memory.h> #include "md5.h" unsigned char PADDING[] = { 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }; /*初始化md5的结构*/ void MD5Init(MD5_CTX *context) { /*将当前的有效信息的长度设成0,这个很简单,还没有有效信息,长度当然是0了*/ context->count[0] = 0; context->count[1] = 0; /* Load magic initialization constants.*/ /*初始化变量,算法要求这样 */ context->state[0] = 0x67452301; context->state[1] = 0xEFCDAB89; context->state[2] = 0x98BADCFE; context->state[3] = 0x10325476; } /*将与加密的信息传递给md5结构,可以多次调用 context:初始化过了的md5结构 input:欲加密的信息,可以任意长 inputLen:指定input的长度*/ void MD5Update(MD5_CTX *context, unsigned char *input, unsigned int inputlen) { unsigned int i = 0, index = 0, partlen = 0; /* Compute number of bytes mod 64 */ /**计算已有信息的bits长度的字节数的模64, 64bytes=512bits。 * 用于判断已有信息加上当前传过来的信息的总长度能不能达到512bits, * 如果能够达到则对凑够的512bits进行一次处理 */ /*计算已有信息模64后的字节数*/ index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F; /*计算已有的字节数长度还差多少字节可以凑成64字节的整倍数*/ partlen = 64 - index; /* Update number of bits */ /* 更新已有信息的bits长度,当已有长度加上新输入信息的长度 * 如果小于新输入的信息长度,说明高位进位 */ context->count[0] += inputlen << 3; if (context->count[0] < (inputlen << 3)) context->count[1]++; context->count[1] += inputlen >> 29;//输入的高位字节数 /* Transform as many times as possible.*/ /*如果当前输入的字节数 大于 已有字节数长度补足64字节整倍数所差的字节数 */ if (inputlen >= partlen) { /*用当前输入的内容把context->buffer的内容补足512bits*/ memcpy(&context->buffer[index], input, partlen); /*用基本函数对填充满的512bits(已经保存到context->buffer中) 做一次转换,转换结果保存到context->state中*/ MD5Transform(context->state, context->buffer); /*对当前输入的剩余字节(满足512bits)做转换,转换结果保存到context->state中*/ for (i = partlen; i + 64 <= inputlen; i += 64)/*改为i+64<=inputlen更容易理解*/ MD5Transform(context->state, &input[i]); index = 0; } else { i = 0; } /* Buffer remaining input */ /*将输入缓冲区中不足512bits的剩余内容填充到context->buffer中,留待以后再作处理*/ memcpy(&context->buffer[index], &input[i], inputlen - i); } /*获取加密 的最终结果 digest:保存最终的加密串 context:你前面初始化并填入了信息的md5结构*/ void MD5Final(MD5_CTX *context, unsigned char digest[16]) { unsigned int index = 0, padlen = 0; unsigned char bits[8]; /* 计算已有的bits长度的字节数的模64, 64bytes=512bits*/ index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F; /*计算需要填充的字节数,padLen的取值范围在1-64之间*/ padlen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index); /*将要被转换的信息转换成8bits的字符串*/ MD5Encode(bits, context->count, 8); /*这一次函数调用至多导致一次MD5Transform调用,因为这一次填充后的大小为:48~64+48字节数*/ MD5Update(context, PADDING, padlen); /*补上原始信息的bits长度(bits长度固定的用64bits表示),这一次能够恰巧凑够512bits,不会多也不会少*/ MD5Update(context, bits, 8); /*将最终的结果保存到digest中,将4个32bits转换成16个8bits*/ MD5Encode(digest, context->state, 16); } /*字节转换函数(unsigned int * TO unsigned char *) output:用于输出的字符缓冲区 input:欲转换的四字节的整数形式的数组 len:output缓冲区的长度,要求是4的整数倍 */ void MD5Encode(unsigned char *output, unsigned int *input, unsigned int len) { unsigned int i = 0, j = 0; while (j < len) { output[j] = input[i] & 0xFF; output[j + 1] = (input[i] >> 8) & 0xFF; output[j + 2] = (input[i] >> 16) & 0xFF; output[j + 3] = (input[i] >> 24) & 0xFF; i++; j += 4; } } /*与上面相反的转换函数((unsigned char * TO unsigned int *)) output:保存转换出的整数 input:欲转换的字符缓冲区 len:输入的字符缓冲区的长度,要求是4的整数倍 */ void MD5Decode(unsigned int *output, unsigned char *input, unsigned int len) { unsigned int i = 0, j = 0; while (j < len) { output[i] = (input[j]) | (input[j + 1] << 8) | (input[j + 2] << 16) | (input[j + 3] << 24); i++; j += 4; } } /* 对512bits信息(即block缓冲区)进行一次处理,每次处理包括四轮 state[4]:md5结构中的state[4],用于保存对512bits信息加密的中间结果或者最终结果 block[64]:欲加密的512bits信息 */ void MD5Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64]) { unsigned int a = state[0]; unsigned int b = state[1]; unsigned int c = state[2]; unsigned int d = state[3]; unsigned int x[64]; MD5Decode(x, block, 64); FF(a, b, c, d, x[0], 7, 0xd76aa478); /* 1 */ FF(d, a, b, c, x[1], 12, 0xe8c7b756); /* 2 */ FF(c, d, a, b, x[2], 17, 0x242070db); /* 3 */ FF(b, c, d, a, x[3], 22, 0xc1bdceee); /* 4 */ FF(a, b, c, d, x[4], 7, 0xf57c0faf); /* 5 */ FF(d, a, b, c, x[5], 12, 0x4787c62a); /* 6 */ FF(c, d, a, b, x[6], 17, 0xa8304613); /* 7 */ FF(b, c, d, a, x[7], 22, 0xfd469501); /* 8 */ FF(a, b, c, d, x[8], 7, 0x698098d8); /* 9 */ FF(d, a, b, c, x[9], 12, 0x8b44f7af); /* 10 */ FF(c, d, a, b, x[10], 17, 0xffff5bb1); /* 11 */ FF(b, c, d, a, x[11], 22, 0x895cd7be); /* 12 */ FF(a, b, c, d, x[12], 7, 0x6b901122); /* 13 */ FF(d, a, b, c, x[13], 12, 0xfd987193); /* 14 */ FF(c, d, a, b, x[14], 17, 0xa679438e); /* 15 */ FF(b, c, d, a, x[15], 22, 0x49b40821); /* 16 */ /* Round 2 */ GG(a, b, c, d, x[1], 5, 0xf61e2562); /* 17 */ GG(d, a, b, c, x[6], 9, 0xc040b340); /* 18 */ GG(c, d, a, b, x[11], 14, 0x265e5a51); /* 19 */ GG(b, c, d, a, x[0], 20, 0xe9b6c7aa); /* 20 */ GG(a, b, c, d, x[5], 5, 0xd62f105d); /* 21 */ GG(d, a, b, c, x[10], 9, 0x2441453); /* 22 */ GG(c, d, a, b, x[15], 14, 0xd8a1e681); /* 23 */ GG(b, c, d, a, x[4], 20, 0xe7d3fbc8); /* 24 */ GG(a, b, c, d, x[9], 5, 0x21e1cde6); /* 25 */ GG(d, a, b, c, x[14], 9, 0xc33707d6); /* 26 */ GG(c, d, a, b, x[3], 14, 0xf4d50d87); /* 27 */ GG(b, c, d, a, x[8], 20, 0x455a14ed); /* 28 */ GG(a, b, c, d, x[13], 5, 0xa9e3e905); /* 29 */ GG(d, a, b, c, x[2], 9, 0xfcefa3f8); /* 30 */ GG(c, d, a, b, x[7], 14, 0x676f02d9); /* 31 */ GG(b, c, d, a, x[12], 20, 0x8d2a4c8a); /* 32 */ /* Round 3 */ HH(a, b, c, d, x[5], 4, 0xfffa3942); /* 33 */ HH(d, a, b, c, x[8], 11, 0x8771f681); /* 34 */ HH(c, d, a, b, x[11], 16, 0x6d9d6122); /* 35 */ HH(b, c, d, a, x[14], 23, 0xfde5380c); /* 36 */ HH(a, b, c, d, x[1], 4, 0xa4beea44); /* 37 */ HH(d, a, b, c, x[4], 11, 0x4bdecfa9); /* 38 */ HH(c, d, a, b, x[7], 16, 0xf6bb4b60); /* 39 */ HH(b, c, d, a, x[10], 23, 0xbebfbc70); /* 40 */ HH(a, b, c, d, x[13], 4, 0x289b7ec6); /* 41 */ HH(d, a, b, c, x[0], 11, 0xeaa127fa); /* 42 */ HH(c, d, a, b, x[3], 16, 0xd4ef3085); /* 43 */ HH(b, c, d, a, x[6], 23, 0x4881d05); /* 44 */ HH(a, b, c, d, x[9], 4, 0xd9d4d039); /* 45 */ HH(d, a, b, c, x[12], 11, 0xe6db99e5); /* 46 */ HH(c, d, a, b, x[15], 16, 0x1fa27cf8); /* 47 */ HH(b, c, d, a, x[2], 23, 0xc4ac5665); /* 48 */ /* Round 4 */ II(a, b, c, d, x[0], 6, 0xf4292244); /* 49 */ II(d, a, b, c, x[7], 10, 0x432aff97); /* 50 */ II(c, d, a, b, x[14], 15, 0xab9423a7); /* 51 */ II(b, c, d, a, x[5], 21, 0xfc93a039); /* 52 */ II(a, b, c, d, x[12], 6, 0x655b59c3); /* 53 */ II(d, a, b, c, x[3], 10, 0x8f0ccc92); /* 54 */ II(c, d, a, b, x[10], 15, 0xffeff47d); /* 55 */ II(b, c, d, a, x[1], 21, 0x85845dd1); /* 56 */ II(a, b, c, d, x[8], 6, 0x6fa87e4f); /* 57 */ II(d, a, b, c, x[15], 10, 0xfe2ce6e0); /* 58 */ II(c, d, a, b, x[6], 15, 0xa3014314); /* 59 */ II(b, c, d, a, x[13], 21, 0x4e0811a1); /* 60 */ II(a, b, c, d, x[4], 6, 0xf7537e82); /* 61 */ II(d, a, b, c, x[11], 10, 0xbd3af235); /* 62 */ II(c, d, a, b, x[2], 15, 0x2ad7d2bb); /* 63 */ II(b, c, d, a, x[9], 21, 0xeb86d391); /* 64 */ state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d; }
test.cpp
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> extern "C" { #include "md5.h" }; int main(int argc, char *argv[]) { int i; unsigned char encrypt[] = "admin"; unsigned char decrypt[16]; MD5_CTX md5; MD5Init(&md5); MD5Update(&md5, encrypt, strlen((char *)encrypt)); MD5Final(&md5, decrypt); printf("加密前:%s ", encrypt); printf("加密后:"); for (i = 0; i < 16; i++) { printf("%02x", decrypt[i]); } putchar(' '); return 0; }