一、摘要算法

摘要算法又稱哈希算法。

它表示輸入任意長度的數(shù)據(jù)，輸出固定長度的數(shù)據(jù)，它的主要特征是加密過程不需要密鑰，并且經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)無法被解密。

目前可以被解密逆向的只有CRC32算法，只有輸入相同的明文數(shù)據(jù)經(jīng)過相同的消息摘要算法才能得到相同的密文。

消息摘要算法不存在密鑰的管理與分發(fā)問題，適合于分布式網(wǎng)絡(luò)上使用。由于其加密計(jì)算的工作量相當(dāng)巨大，所以以前的這種算法通常只用于數(shù)據(jù)量有限的情況下的加密。

消息摘要算法分為三類：

MD（Message Digest）：消息摘要

SHA（Secure Hash Algorithm）：安全散列

MAC（Message Authentication Code）：消息認(rèn)證碼

這三類算法的主要作用：驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性

二、MD5簡介

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法）。

屬于摘要算法，是一個不可逆過程，就是無論多大數(shù)據(jù)，經(jīng)過算法運(yùn)算后都是生成固定長度的數(shù)據(jù)，結(jié)果使用16進(jìn)制進(jìn)行顯示的128bit的二進(jìn)制串。通常表示為32個十六進(jìn)制數(shù)連成的字符串。

MD5有什么用？

用于確保信息傳輸完整一致。是計(jì)算機(jī)廣泛使用的雜湊算法之一（又譯摘要算法、哈希算法），主流編程語言普遍已有MD5實(shí)現(xiàn)。更多用在文檔校驗(yàn)上，用來生成密鑰檢測文檔是否被篡改。

三、在線MD5加密

舉例：給字符串 12334567 加密成。

如圖結(jié)果為：

32135A337F8DC8E2BB9A9B80D86BDFD0

四、C語言實(shí)現(xiàn)MD5算法

源文件如下：md5.h

#ifndef MD5_H

#define MD5_H

typedef struct

{

unsigned int count［2］;

unsigned int state［4］;

unsigned char buffer［64］;

}MD5_CTX;

#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 ROTATE_LEFT（x，n） （（x 《《 n） | （x 》》 （32-n）））

#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;

}

void MD5Init（MD5_CTX *context）;

void MD5Update（MD5_CTX *context，unsigned char *input，unsigned int inputlen）;

void MD5Final（MD5_CTX *context，unsigned char digest［16］）;

void MD5Transform（unsigned int state［4］，unsigned char block［64］）;

void MD5Encode（unsigned char *output，unsigned int *input，unsigned int len）;

void MD5Decode（unsigned int *output，unsigned char *input，unsigned int len）;

#endif

md5.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};

void MD5Init（MD5_CTX *context）

{

context-》count［0］ = 0;

context-》count［1］ = 0;

context-》state［0］ = 0x67452301;

context-》state［1］ = 0xEFCDAB89;

context-》state［2］ = 0x98BADCFE;

context-》state［3］ = 0x10325476;

}

void MD5Update（MD5_CTX *context，unsigned char *input，unsigned int inputlen）

{

unsigned int i = 0，index = 0，partlen = 0;

index = （context-》count［0］ 》》 3） & 0x3F;

partlen = 64 - index;

context-》count［0］ += inputlen 《《 3;

if（context-》count［0］ 《 （inputlen 《《 3））

context-》count［1］++;

context-》count［1］ += inputlen 》》 29;

if（inputlen 》= partlen）

{

memcpy（&context-》buffer［index］，input，partlen）;

MD5Transform（context-》state，context-》buffer）;

for（i = partlen;i+64 《= inputlen;i+=64）

MD5Transform（context-》state，&input［i］）;

index = 0;

}

else

{

i = 0;

}

memcpy（&context-》buffer［index］，&input［i］，inputlen-i）;

}

void MD5Final（MD5_CTX *context，unsigned char digest［16］）

{

unsigned int index = 0，padlen = 0;

unsigned char bits［8］;

index = （context-》count［0］ 》》 3） & 0x3F;

padlen = （index 《 56）？（56-index）：（120-index）;

MD5Encode（bits，context-》count，8）;

MD5Update（context，PADDING，padlen）;

MD5Update（context，bits，8）;

MD5Encode（digest，context-》state，16）;

}

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;

}

}

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;

}

}

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;

}

五、MD5加密實(shí)例

MD5加密步驟如下：

定義

MD5_CTX md5c;

初始化

/********************************************************

* 名 稱： MD5Init（）

* 功 能： 初始化MD5結(jié)構(gòu)體

* 入口參數(shù)：

context：要初始化的MD5結(jié)構(gòu)體

* 出口參數(shù)： 無

*********************************************************/

MD5Init（MD5_CTX *context）;

MD5值計(jì)算

實(shí)現(xiàn)MD5值的計(jì)算及結(jié)構(gòu)體的更新：

/*********************************************************

* 名 稱： MD5Update（）

* 功 能： 將要加密的信息傳遞給初始化過的MD5結(jié)構(gòu)體，無返回值

* 入口參數(shù)：

context：初始化過了的MD5結(jié)構(gòu)體

input：需要加密的信息，可以任意長度

inputLen：指定input的長度

* 出口參數(shù)： 無

*********************************************************/

MD5Update（MD5_CTX *context，（unsigned char *）input，inputLen）;

輸出轉(zhuǎn)換

/*********************************************************

* 名 稱： MD5Update（）

* 功 能： 將加密結(jié)果存儲到，無返回值

* 入口參數(shù)：

context：初始化過了的MD5結(jié)構(gòu)體

digest ：加密過的結(jié)果

* 出口參數(shù)： 無

*********************************************************/

MD5Final（MD5_CTX *context，unsigned char digest［16］）;

格式整理

轉(zhuǎn)換成32位的16進(jìn)制字符串。

實(shí)例1 字符串加密

對字符串進(jìn)行加密：

1 #include 《stdio.h》

2 #include 《stdlib.h》

3 #include “md5.h”

4 #include 《sys/types.h》

5 #include 《sys/stat.h》

6 #include 《fcntl.h》

7 #include 《string.h》

8

9 void main（ void ）

10 {

11 int read_len;

12 int i ;

13 char temp［8］={0};

14 unsigned char digest［16］; //存放結(jié)果

15 char hexbuf［128］=“12334567”;

16 unsigned char decrypt［16］={0};

17 unsigned char decrypt32［64］={0};

18

19 MD5_CTX md5c;

20

21 MD5Init（&md5c）; //初始化

22 read_len = strlen（hexbuf）;

23 MD5Update（&md5c，（unsigned char *）hexbuf，read_len）;

24

25 MD5Final（&md5c，decrypt）;

26 strcpy（（char *）decrypt32，“”）;

27

28 for（i=0;i《16;i++）

29 {

30 sprintf（temp，“%02x”，decrypt［i］）;

31 strcat（（char *）decrypt32，temp）;

32 }

33 printf（“md5：%s

”，decrypt32）;

34

35 return;

36 }

執(zhí)行結(jié)果如下：

本例對字符串12334567進(jìn)行加密，結(jié)果和在線加密結(jié)果一致。

實(shí)例2 文件加密

對文件進(jìn)行加密

#include 《stdio.h》

#include 《stdlib.h》

#include “md5.h”

#include 《sys/types.h》

#include 《sys/stat.h》

#include 《fcntl.h》

#include 《string.h》

#define FORWORD_FW “123.c”

int calc_md5（char*filename，char*dest）

{

int i;

int filelen = 0;

int read_len;

char temp［8］={0};

char hexbuf［128］={0};

unsigned char decrypt［16］={0};

unsigned char decrypt32［64］={0};

MD5_CTX md5;

char fw_path［128］;

int fdf;

fdf = open（filename，O_RDWR）;

if（fdf《0）

{

printf（“%s not exist

”，F(xiàn)ORWORD_FW）;

return -1;

}

MD5Init（&md5）;

while（1）

{

read_len = read（fdf， hexbuf，sizeof（hexbuf））;

if （read_len 《0） {

close（fdf）;

return -1;

}

if（read_len==0）

{

break;

}

filelen += read_len;

MD5Update（&md5，（unsigned char *）hexbuf，read_len）;

}

MD5Final（&md5，decrypt）;

strcpy（（char *）decrypt32，“”）;

for（i=0;i《16;i++）

{

sprintf（temp，“%02x”，decrypt［i］）;

strcat（（char *）decrypt32，temp）;

}

strcpy（dest，decrypt32）;

printf（“md5：%s len=%d

”，dest，filelen）;

close（fdf）;

return filelen;

}

int main（int argc， char *argv［］）

{

int ret;

int filelen;

char md5_str［64］={0};

char cmd［256］={0};

filelen = calc_md5（FORWORD_FW，md5_str）;

if（filelen《0）

{

printf（“calc_md5 fail

”）;

return -1;

}

return 0;

}

運(yùn)行結(jié)果：

在線驗(yàn)證結(jié)果對比：

http://www.metools.info/other/o21.html

結(jié)果

原文標(biāo)題：C語言實(shí)現(xiàn)MD5加密，竟如此簡單！

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責(zé)任編輯：haq