• MD5算法说明及源码


    1.补位:
    MD5算法先对输入的数据进行补位,使得数据位长度LEN对512求余的结果是448。即数据扩展至K*512+448位。即K*64+56个字节,K为整数。
    具体补位操作:补一个1,然后补0至满足上述要求。

    2.补数据长度:
    用一个64位的数字表示数据的原始长度B,把B用两个32位数表示。这时,数
    据就被填补成长度为512位的倍数。

    3.初始化MD5参数:
    四个32位整数 (A,B,C,D) 用来计算信息摘要,初始化使用的是十六进制表
    示的数字

    A=0X01234567
    B=0X89abcdef
    C=0Xfedcba98
    D=0X76543210

    4.处理位操作函数:
    X,Y,Z为32位整数。

    F(X,Y,Z) = X&Y|NOT(X)&Z
    G(X,Y,Z) = X&Z|Y?(Z)
    H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
    I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z))

    5.主要变换过程:
    使用常数组T[1 ... 64], T[i]为32位整数用16进制表示,数据用16个32位
    的整数数组M[]表示。

    具体过程如下:

    /* 处理数据原文 */
    For i = 0 to N/16-1 do

    /*每一次,把数据原文存放在16个元素的数组X中. */
    For j = 0 to 15 do
    Set X[j] to M[i*16+j].
    end /结束对J的循环

    /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD.
    */
    AA = A
    BB = B
    CC = C
    DD = D

    /* 第1轮*/
    /* 以 [abcd k s i]表示如下操作
    a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */

    /* Do the following 16 operations. */
    [ABCD 0 7 1] [DABC 1 12 2] [CDAB 2 17 3] [BCDA 3
    22 4]
    [ABCD 4 7 5] [DABC 5 12 6] [CDAB 6 17 7] [BCDA 7
    22 8]
    [ABCD 8 7 9] [DABC 9 12 10] [CDAB 10 17 11] [BCDA
    11 22 12]
    [ABCD 12 7 13] [DABC 13 12 14] [CDAB 14 17 15]
    [BCDA 15 22 16]

    /* 第2轮* */
    /* 以 [abcd k s i]表示如下操作
    a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
    /* Do the following 16 operations. */
    [ABCD 1 5 17] [DABC 6 9 18] [CDAB 11 14 19] [BCDA
    0 20 20]
    [ABCD 5 5 21] [DABC 10 9 22] [CDAB 15 14 23]
    [BCDA 4 20 24]
    [ABCD 9 5 25] [DABC 14 9 26] [CDAB 3 14 27] [BCDA
    8 20 28]
    [ABCD 13 5 29] [DABC 2 9 30] [CDAB 7 14 31] [BCDA
    12 20 32]

    /* 第3轮*/
    /* 以 [abcd k s i]表示如下操作
    a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
    /* Do the following 16 operations. */
    [ABCD 5 4 33] [DABC 8 11 34] [CDAB 11 16 35]
    [BCDA 14 23 36]
    [ABCD 1 4 37] [DABC 4 11 38] [CDAB 7 16 39] [BCDA
    10 23 40]
    [ABCD 13 4 41] [DABC 0 11 42] [CDAB 3 16 43]
    [BCDA 6 23 44]
    [ABCD 9 4 45] [DABC 12 11 46] [CDAB 15 16 47]
    [BCDA 2 23 48]

    /* 第4轮*/
    /* 以 [abcd k s i]表示如下操作
    a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
    /* Do the following 16 operations. */
    [ABCD 0 6 49] [DABC 7 10 50] [CDAB 14 15 51]
    [BCDA 5 21 52]
    [ABCD 12 6 53] [DABC 3 10 54] [CDAB 10 15 55]
    [BCDA 1 21 56]
    [ABCD 8 6 57] [DABC 15 10 58] [CDAB 6 15 59]
    [BCDA 13 21 60]
    [ABCD 4 6 61] [DABC 11 10 62] [CDAB 2 15 63]
    [BCDA 9 21 64]

    /* 然后进行如下操作 */
    A = A + AA
    B = B + BB
    C = C + CC
    D = D + DD

    end /* 结束对I的循环*/

    6.输出结果。

    下面附用C++编写的MD5加密算法例子代码(仅供交流):

    HPP文件:

    #ifndef _MD5_H_ 
    #define _MD5_H_ 


    char* MD5String( char* string ); 


    bool MD5Check( char *md5string, char* string ); 

    #endif //_MD5_H_ 

    ---------------------------------------------------------

    CPP文件

    #include "stdafx.h" 
    #include
    <stdio.h> 
    #include
    <stdlib.h> 
    #include
    <string.h> 
    #include
    <math.h> 
    #include
    <ctype.h> 
    #include 
    "md5.h" 

    /* POINTER defines a generic pointer type */ 
    typedef unsigned 
    char *POINTER; 

    /* UINT2 defines a two byte word */ 
    typedef unsigned 
    short int UINT2; 

    /* UINT4 defines a four byte word */ 
    typedef unsigned 
    long int UINT4; 

    #define PROTO_LIST(list) list 

    /* MD5 context. */ 
    typedef 
    struct _MD5_CTX 

    UINT4 state[
    4]; /* state (ABCD) */ 
    UINT4 count[
    2]; /* number of bits, modulo 2^64 (lsb first) */ 
    unsigned 
    char buffer[64]; /* input buffer */ 
    }
     MD5_CTX; 

    /* Constants for MD5Transform routine. 
    */
     
    #define S11 7 
    #define S12 12 
    #define S13 17 
    #define S14 22 
    #define S21 5 
    #define S22 9 
    #define S23 14 
    #define S24 20 
    #define S31 4 
    #define S32 11 
    #define S33 16 
    #define S34 23 
    #define S41 6 
    #define S42 10 
    #define S43 15 
    #define S44 21 

    static unsigned char PADDING[64= 
    0x80000000000000000000000
    00000000000000000000000
    0000000000000000000 
    }


    /* F, G, H and I are basic MD5 functions. 
    */
     
    #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 rotates x left n bits. 
    */
     
    #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n)))) 

    /* FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4. 
    Rotation is separate from addition to prevent recomputation. 
    */
     
    #define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \ 
    (a) 
    += F ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac);\ 
    (a) 
    = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \ 
    (a) 
    += (b); \ 

    #define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \ 
    (a) 
    += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \ 
    (a) 
    = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \ 
    (a) 
    += (b); \ 

    #define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \ 
    (a) 
    += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \ 
    (a) 
    = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \ 
    (a) 
    += (b); \ 

    #define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \ 
    (a) 
    += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \ 
    (a) 
    = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \ 
    (a) 
    += (b); \ 


    #define TEST_BLOCK_LEN 1000 
    #define TEST_BLOCK_COUNT 1000 

    static void MD5Transform PROTO_LIST ((UINT4 [4], unsigned char [64])); 
    static void Encode PROTO_LIST ((unsigned char *, UINT4 *, unsigned int)); 
    static void Decode PROTO_LIST ((UINT4 *, unsigned char *, unsigned int)); 
    static void MD5_memcpy PROTO_LIST ((POINTER, POINTER, unsigned int)); 
    static void MD5_memset PROTO_LIST ((POINTER, int, unsigned int)); 
    static void MD5Init PROTO_LIST ((MD5_CTX *)); 
    static void MD5Update PROTO_LIST ((MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int)); 
    static void MD5Final PROTO_LIST ((unsigned char [16], MD5_CTX *)); 
    static void MDTimeTrial PROTO_LIST ((void)); 
    static void StringAddOne PROTO_LIST ((char *)); 
    static void Encode PROTO_LIST ((unsigned char *, UINT4 *, unsigned int)); 
    static void Decode PROTO_LIST ((UINT4 *, unsigned char *, unsigned int)); 

    /* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context. 
    */
     
    static void MD5Init( MD5_CTX *context ) 

    context
    ->count[0= context->count[1= 0
    /* Load magic initialization constants. 
    */
     
    context
    ->state[0= 0x67452301
    context
    ->state[1= 0xefcdab89
    context
    ->state[2= 0x98badcfe
    context
    ->state[3= 0x10325476
    }
     

    /* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest 
    operation, processing another message block, and updating the 
    context. 
    */
     
    static void MD5Update( 
    MD5_CTX 
    *context, /* context */ 
    unsigned 
    char *input, /* input block */ 
    unsigned 
    int inputLen /* length of input block */ 


    unsigned 
    int i, index, partLen; 

    /* Compute number of bytes mod 64 */ 
    index 
    = (unsigned int)((context->count[0>> 3& 0x3F); 

    /* Update number of bits */ 
    if ((context->count[0+= ((UINT4)inputLen << 3)) 
    < ((UINT4)inputLen << 3)) 
    context
    ->count[1]++
    context
    ->count[1+= ((UINT4)inputLen >> 29); 

    partLen 
    = 64 - index; 

    /* Transform as many times as possible. 
    */
     
    if (inputLen >= partLen) 
    MD5_memcpy 
    ((POINTER)
    &context->buffer[index], (POINTER)input, partLen); 
    MD5Transform (context
    ->state, context->buffer); 

    for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64
    MD5Transform (context
    ->state, &input[i]); 

    index 
    = 0
    }
     
    else 
    = 0

    /* Buffer remaining input */ 
    MD5_memcpy 
    ((POINTER)
    &context->buffer[index], (POINTER)&input[i], 
    inputLen
    -i); 
    }
     

    /* MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the 
    the message digest and zeroizing the context. 
    */
     
    static void MD5Final( 
    unsigned 
    char digest[16], /* message digest */ 
    MD5_CTX 
    *context /* context */ 


    unsigned 
    char bits[8]; 
    unsigned 
    int index, padLen; 

    /* Save number of bits */ 
    Encode (bits, context
    ->count, 8); 

    /* Pad out to 56 mod 64. 
    */
     
    index 
    = (unsigned int)((context->count[0>> 3& 0x3f); 
    padLen 
    = (index < 56? (56 - index) : (120 - index); 
    MD5Update (context, PADDING, padLen); 

    /* Append length (before padding) */ 
    MD5Update (context, bits, 
    8); 

    /* Store state in digest */ 
    Encode (digest, context
    ->state, 16); 

    /* Zeroize sensitive information. 
    */
     
    MD5_memset ((POINTER)context, 
    0sizeof (*context)); 
    }
     

    /* MD5 basic transformation. Transforms state based on block. 
    */
     
    static void MD5Transform( 
    UINT4 state[
    4], 
    unsigned 
    char block[64


    UINT4 a 
    = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16]; 

    Decode (x, block, 
    64); 

    /* Round 1 */ 
    FF (a, b, c, d, x[ 
    0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */ 
    FF (d, a, b, c, x[ 
    1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */ 
    FF (c, d, a, b, x[ 
    2], S13, 0x242070db); /* 3 */ 
    FF (b, c, d, a, x[ 
    3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */ 
    FF (a, b, c, d, x[ 
    4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */ 
    FF (d, a, b, c, x[ 
    5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */ 
    FF (c, d, a, b, x[ 
    6], S13, 0xa8304613); /* 7 */ 
    FF (b, c, d, a, x[ 
    7], S14, 0xfd469501); /* 8 */ 
    FF (a, b, c, d, x[ 
    8], S11, 0x698098d8); /* 9 */ 
    FF (d, a, b, c, x[ 
    9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */ 
    FF (c, d, a, b, x[
    10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */ 
    FF (b, c, d, a, x[
    11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */ 
    FF (a, b, c, d, x[
    12], S11, 0x6b901122); /* 13 */ 
    FF (d, a, b, c, x[
    13], S12, 0xfd987193); /* 14 */ 
    FF (c, d, a, b, x[
    14], S13, 0xa679438e); /* 15 */ 
    FF (b, c, d, a, x[
    15], S14, 0x49b40821); /* 16 */ 

    /* Round 2 */ 
    GG (a, b, c, d, x[ 
    1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */ 
    GG (d, a, b, c, x[ 
    6], S22, 0xc040b340); /* 18 */ 
    GG (c, d, a, b, x[
    11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */ 
    GG (b, c, d, a, x[ 
    0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */ 
    GG (a, b, c, d, x[ 
    5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */ 
    GG (d, a, b, c, x[
    10], S22, 0x2441453); /* 22 */ 
    GG (c, d, a, b, x[
    15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */ 
    GG (b, c, d, a, x[ 
    4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */ 
    GG (a, b, c, d, x[ 
    9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */ 
    GG (d, a, b, c, x[
    14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */ 
    GG (c, d, a, b, x[ 
    3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */ 
    GG (b, c, d, a, x[ 
    8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */ 
    GG (a, b, c, d, x[
    13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */ 
    GG (d, a, b, c, x[ 
    2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */ 
    GG (c, d, a, b, x[ 
    7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */ 
    GG (b, c, d, a, x[
    12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */ 

    /* Round 3 */ 
    HH (a, b, c, d, x[ 
    5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */ 
    HH (d, a, b, c, x[ 
    8], S32, 0x8771f681); /* 34 */ 
    HH (c, d, a, b, x[
    11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */ 
    HH (b, c, d, a, x[
    14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */ 
    HH (a, b, c, d, x[ 
    1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */ 
    HH (d, a, b, c, x[ 
    4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */ 
    HH (c, d, a, b, x[ 
    7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */ 
    HH (b, c, d, a, x[
    10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */ 
    HH (a, b, c, d, x[
    13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */ 
    HH (d, a, b, c, x[ 
    0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */ 
    HH (c, d, a, b, x[ 
    3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */ 
    HH (b, c, d, a, x[ 
    6], S34, 0x4881d05); /* 44 */ 
    HH (a, b, c, d, x[ 
    9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */ 
    HH (d, a, b, c, x[
    12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */ 
    HH (c, d, a, b, x[
    15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */ 
    HH (b, c, d, a, x[ 
    2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */ 

    /* Round 4 */ 
    II (a, b, c, d, x[ 
    0], S41, 0xf4292244); /* 49 */ 
    II (d, a, b, c, x[ 
    7], S42, 0x432aff97); /* 50 */ 
    II (c, d, a, b, x[
    14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */ 
    II (b, c, d, a, x[ 
    5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */ 
    II (a, b, c, d, x[
    12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */ 
    II (d, a, b, c, x[ 
    3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */ 
    II (c, d, a, b, x[
    10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */ 
    II (b, c, d, a, x[ 
    1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */ 
    II (a, b, c, d, x[ 
    8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */ 
    II (d, a, b, c, x[
    15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */ 
    II (c, d, a, b, x[ 
    6], S43, 0xa3014314); /* 59 */ 
    II (b, c, d, a, x[
    13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */ 
    II (a, b, c, d, x[ 
    4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */ 
    II (d, a, b, c, x[
    11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */ 
    II (c, d, a, b, x[ 
    2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */ 
    II (b, c, d, a, x[ 
    9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */ 

    state[
    0+= a; 
    state[
    1+= b; 
    state[
    2+= c; 
    state[
    3+= d; 

    /* Zeroize sensitive information. 
    */
     
    MD5_memset ((POINTER)x, 
    0sizeof (x)); 
    }
     

    /* Encodes input (UINT4) into output (unsigned char). Assumes len is 
    a multiple of 4. 
    */
     
    static void Encode( 
    unsigned 
    char *output, 
    UINT4 
    *input, 
    unsigned 
    int len 


    unsigned 
    int i, j; 

    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4
    output[j] 
    = (unsigned char)(input[i] & 0xff); 
    output[j
    +1= (unsigned char)((input[i] >> 8& 0xff); 
    output[j
    +2= (unsigned char)((input[i] >> 16& 0xff); 
    output[j
    +3= (unsigned char)((input[i] >> 24& 0xff); 
    }
     
    }
     

    /* Decodes input (unsigned char) into output (UINT4). Assumes len is 
    a multiple of 4. 
    */
     
    static void Decode( 
    UINT4 
    *output, 
    unsigned 
    char *input, 
    unsigned 
    int len 


    unsigned 
    int i, j; 

    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4
    output[i] 
    = ((UINT4)input[j]) | (((UINT4)input[j+1]) << 8| 
    (((UINT4)input[j
    +2]) << 16| (((UINT4)input[j+3]) << 24); 
    }
     

    /* Note: Replace "for loop" with standard memcpy if possible. 
    */
     
    static void MD5_memcpy( 
    POINTER output, 
    POINTER input, 
    unsigned 
    int len 


    unsigned 
    int i; 

    for (i = 0; i < len; i++
    output[i] 
    = input[i]; 
    }
     

    /* Note: Replace "for loop" with standard memset if possible. 
    */
     
    static void MD5_memset( 
    POINTER output, 
    int value, 
    unsigned 
    int len 


    unsigned 
    int i; 

    for (i = 0; i < len; i++
    ((
    char *)output)[i] = (char)value; 
    }
     

    /* Digests a string and prints the result. 
    */
     
    char* MD5String( char *string ) 

    MD5_CTX context; 
    unsigned 
    char digest[16]; 
    char output1[33]; 
    static char output[33]={""}
    unsigned 
    int len = strlen (string); 
    int i; 

    MD5Init( 
    &context); 
    MD5Update( 
    &context, (unsigned char*)string, len ); 
    MD5Final( digest, 
    &context ); 

    for (i = 0; i < 16; i++

    sprintf(
    &(output1[2*i]),"%02x",(unsigned char)digest[i]); 
    sprintf(
    &(output1[2*i+1]),"%02x",(unsigned char)(digest[i]<<4)); 
    }
     
    for(i=0;i<32;i++

    output[i]
    =output1[i]; 
    }
     
    return output; 
    }
     

    /* get the string add one. 
    */
     
    static void StringAddOne( char * orstring ) 

    unsigned 
    int len; 
    int i,n; 

    len 
    = strlen(orstring); 
    = len - 1
    for(i = n; i >= 0; i--

    if(orstring[i]=='9'

    orstring[i] 
    = 'A'
    break
    }
     
    else if(orstring[i]=='Z'

    orstring[i]
    ='a'
    break
    }
     
    else if(orstring[i]=='z'

    orstring[i]
    ='0'
    continue
    }
     
    else 
    orstring[i] 
    += 1
    break
    }
     
    }
     

    /* check the md5 strings one by one,get the password. 
    */
     
    bool MD5Check( char *md5string, char* string ) 

    return strcmp( md5string, MD5String( string ) ) == 0
    }
     
  • 相关阅读:
    Rocket broker启动失败?
    jar下载慢,maven配置国内仓库
    Linux下搭建RocketMQ环境
    几种常见css布局
    原生JS快速实现拖放
    更换 grub 主题
    安装node环境以及cnpm
    用 hexo 快速搭建博客
    关于8080端口被占用问题的解决办法。
    idea的几个常用+实用的快捷键!
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhangyin/p/650868.html
Copyright © 2020-2023  润新知