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MD5算法的C语言实现
发布时间:2013-9-11
本文导语: 算法描述 对md5算法简要的叙述可以为：md5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列...
算法描述
对md5算法简要的叙述可以为：md5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
在md5算法中，首先需要对信息进行填充，使其字节长度对512求余的结果等于448.因此，信息的字节长度（bits length）将被扩展至n*512+448，即n*64+56个字节（bytes），n为一个正整数。填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后，在在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度=n*512+448+64=（n+1）*512，即长度恰好是512的整数倍。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。
md5中有四个32位被称作链接变量（chaining
当设置好这四个链接变量后，就开始进入算法的四轮循环运算。循环的次数是信息中512位信息分组的数目。
将上面四个链接变量复制到另外四个变量中：a到a，b到b，c到c，d到d.
主循环有四轮（md4只有三轮），每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量，文本的一个子分组和一个常数。再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之一。
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数（每轮一个）。
f（x，y，z） =（x&y）|（（~x）&z） g（x，y，z） =（x&z）|（y&（~z）） h（x，y，z） =x^y^z i（x，y，z）=y^（x|（~z））
（&是与，|是或，~是非，^是异或）
这四个函数的说明：如果x、y和z的对应位是独立和均匀的，那么结果的每一位也应是独立和均匀的。
f是一个逐位运算的函数。即，如果x，那么y，否则z.函数h是逐位奇偶操作符。
假设mj表示消息的第j个子分组（从0到15），<< ff（a，b，c，d，mj，s，ti） 表示 a=b+（（a+（f（b，c，d）+mj+ti）
<< gg（a，b，c，d，mj，s，ti） 表示 a=b+（（a+（g（b，c，d）+mj+ti）
<< hh（a，b，c，d，mj，s，ti） 表示 a=b+（（a+（h（b，c，d）+mj+ti）
<< ii（a，b，c，d，mj，s，ti） 表示 a=b+（（a+（i（b，c，d）+mj+ti）
<< 这四轮（64步）是：
第一轮
ff（a，b，c，d，m0，7，0xd76aa478） ff（d，a，b，c，m1，12，0xe8c7b756） ff（c，d，a，b，m2，17，0x242070db） ff（b，c，d，a，m3，22，0xc1bdceee） ff（a，b，c，d，m4，7，0xf57c0faf） ff（d，a，b，c，m5，12，0x4787c62a） ff（c，d，a，b，m6，17，0xa8304613） ff（b，c，d，a，m7，22，0xfd469501） ff（a，b，c，d，m8，7，0x698098d8） ff（d，a，b，c，m9，12，0x8b44f7af） ff（c，d，a，b，m10，17，0xffff5bb1） ff（b，c，d，a，m11，22，0x895cd7be） ff（a，b，c，d，m12，7，0x6b901122） ff（d，a，b，c，m13，12，0xfd987193） ff（c，d，a，b，m14，17，0xa679438e） ff（b，c，d，a，m15，22，0x49b40821）
第二轮
gg（a，b，c，d，m1，5，0xf61e2562） gg（d，a，b，c，m6，9，0xc040b340） gg（c，d，a，b，m11，14，0x265e5a51） gg（b，c，d，a，m0，20，0xe9b6c7aa） gg（a，b，c，d，m5，5，0xd62f105d） gg（d，a，b，c，m10，9，0x02441453） gg（c，d，a，b，m15，14，0xd8a1e681） gg（b，c，d，a，m4，20，0xe7d3fbc8） gg（a，b，c，d，m9，5，0x21e1cde6） gg（d，a，b，c，m14，9，0xc33707d6） gg（c，d，a，b，m3，14，0xf4d50d87） gg（b，c，d，a，m8，20，0x455a14ed） gg（a，b，c，d，m13，5，0xa9e3e905） gg（d，a，b，c，m2，9，0xfcefa3f8） gg（c，d，a，b，m7，14，0x676f02d9） gg（b，c，d，a，m12，20，0x8d2a4c8a）
第三轮
hh（a，b，c，d，m5，4，0xfffa3942） hh（d，a，b，c，m8，11，0x8771f681） hh（c，d，a，b，m11，16，0x6d9d6122） hh（b，c，d，a，m14，23，0xfde5380c） hh（a，b，c，d，m1，4，0xa4beea44） hh（d，a，b，c，m4，11，0x4bdecfa9） hh（c，d，a，b，m7，16，0xf6bb4b60） hh（b，c，d，a，m10，23，0xbebfbc70） hh（a，b，c，d，m13，4，0x289b7ec6） hh（d，a，b，c，m0，11，0xeaa127fa） hh（c，d，a，b，m3，16，0xd4ef3085） hh（b，c，d，a，m6，23，0x04881d05） hh（a，b，c，d，m9，4，0xd9d4d039） hh（d，a，b，c，m12，11，0xe6db99e5） hh（c，d，a，b，m15，16，0x1fa27cf8） hh（b，c，d，a，m2，23，0xc4ac5665）
第四轮
ii（a，b，c，d，m0，6，0xf4292244） ii（d，a，b，c，m7，10，0x432aff97） ii（c，d，a，b，m14，15，0xab9423a7） ii（b，c，d，a，m5，21，0xfc93a039） ii（a，b，c，d，m12，6，0x655b59c3） ii（d，a，b，c，m3，10，0x8f0ccc92） ii（c，d，a，b，m10，15，0xffeff47d） ii（b，c，d，a，m1，21，0x85845dd1） ii（a，b，c，d，m8，6，0x6fa87e4f） ii（d，a，b，c，m15，10，0xfe2ce6e0） ii（c，d，a，b，m6，15，0xa3014314） ii（b，c，d，a，m13，21，0x4e0811a1） ii（a，b，c，d，m4，6，0xf7537e82） ii（d，a，b，c，m11，10，0xbd3af235） ii（c，d，a，b，m2，15，0x2ad7d2bb） ii（b，c，d，a，m9，21，0xeb86d391）
常数ti可以如下选择：
在第i步中，ti是4294967296*abs（sin（i））的整数部分，i的单位是弧度。（4294967296等于2的32次方）
所有这些完成之后，将a、b、c、d分别加上a、b、c、d.然后用下一分组数据继续运行算法，最后的输出是a、b、c和d的级联。
MD5算法的C语言实现代码如下:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#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）））
#define RL（x, y） （（（x） 《 （y）） | （（x） 》 （32 - （y）））） //x向左循环移y位
#define PP（x） （x《24）|（（x《8）&0xff0000）|（（x》8）&0xff00）| （x》24） //将x高低位互换，例如PP（aabbccdd）=ddccbbaa
#define FF（a, b, c, d, x, s, ac） a = b + （RL（（a + F（b,c,d） + x + ac），s））
#define GG（a, b, c, d, x, s, ac） a = b + （RL（（a + G（b,c,d） + x + ac），s））
#define HH（a, b, c, d, x, s, ac） a = b + （RL（（a + H（b,c,d） + x + ac），s））
#define II（a, b, c, d, x, s, ac） a = b + （RL（（a + I（b,c,d） + x + ac），s））
unsigned A,B,C,D,a,b,c,d,i,len,flen[2],x[16]; //i临时变量，len文件长，flen[2]为64位二进制表示的文件初始长度
char filename[200]; //文件名
FILE *fp;
void md5（）{ //MD5核心算法，供64轮
a=A,b=B,c=C,d=D;
/**//* Round 1 */
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, 0x02441453）； /**//* 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, 0x04881d05）； /**//* 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 */
A += a;
B += b;
C += c;
D += d;
}
main（）{
while（1）{
printf（"Input file:"）；
gets（filename）； //用get函数，避免scanf以空格分割数据，
if （filename[0]==34） filename[strlen（filename）-1]=0,strcpy（filename,filename+1）； //支持文件拖曳，但会多出双引号，这里是处理多余的双引号
if （！strcmp（filename,"exit"）） exit（0）； //输入exit退出
if （！（fp=fopen（filename,"rb"））） {printf（"Can not open this file!n"）；continue;} //以二进制打开文件
fseek（fp, 0, SEEK_END）； //文件指针转到文件末尾
if（（len=ftell（fp））==-1） {printf（"Sorry! Can not calculate files which larger than 2 GB!n"）；fclose（fp）；continue;} //ftell函数返回long,最大为2GB,超出返回-1
rewind（fp）； //文件指针复位到文件头
A=0x67452301,B=0xefcdab89,C=0x98badcfe,D=0x10325476; //初始化链接变量
flen[1]=len/0x20000000; //flen单位是bit
flen[0]=（len%0x20000000）*8;
memset（x,0,64）； //初始化x数组为0
fread（&x,4,16,fp）； //以4字节为一组，读取16组数据
for（i=0;i<len/64;i++）{ //循环运算直至文件结束
md5（）；
memset（x,0,64）；
fread（&x,4,16,fp）；
}
（（char*）x）[len%64]=128; //文件结束补1,补0操作，128二进制即10000000
if（len%64>55） md5（），memset（x,0,64）；
memcpy（x+14,flen,8）； //文件末尾加入原文件的bit长度
md5（）；
fclose（fp）；
printf（"MD5 Code:%08x%08x%08x%08xn",PP（A），PP（B），PP（C），PP（D））； //高低位逆反输出
}
}
c++实现MD5算法代码示例 如何在Linux内核中调用MD5算法计算文件的MD5值？ c语言实现MD5算法完整代码示例 请问linux中，有没有现成的md5算法可以使用? linux c 怎样实现 md5 ,des 加密算法 请问哪个c lib里面有md5加密算法？ 哪里有 MD5 算法的Java原码？ 请问谁在SCO上用过PERL的DBI/DBD这些东西？MD5算法，LDAP，MYSQL都支持SCO吗？ java不可逆加密算法之md5加密算法使用示例 java开发之MD5加密算法的实现 java实现MD5加密算法的实例代码 c# 实现MD5,SHA1,SHA256,SHA512等常用加密算法源代码 c# 实现MD5,SHA1,SHA256,SHA512等加密算法的代码 java加密算法分享(rsa解密、对称加密、md5加密) Java、JavaScript、Oracle、MySQL中实现的MD5加密算法分享 请问谁能提供一下MD5的算法的代码啊，要求非VC的C++版本（即Unix下的），感激不尽，100分哦^_^ c++实现MD5算法实现代码 紧急求助：如何在Linux下用C语言实现MD5/DES解密
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