md5的C++实现
一、原理
前一阵子，想知道md5的原理查了一下资料，说得基本都一样，最后让我看懂的是这两个链接：
http://blog.csdn.net/qf_study/article/details/2630903
用我的话说一下原理就是这样的：
先定义a、b、c、d四个变量，赋一个初值。
然后把你输入的数据按照每512位分个块，最后的512字节前448字节用部位实现，后64字节存输入的长度；
每个512位的块，分成16个组，每组也就是一个32位的变量，按照一定的算法叠加到a,b,c,d四个变量里；
算法是这样的：a=b+(a+Process P(b,c,d)+M[i]+T[k])<<s），后面的块把结果叠加到前面块的计算结果中(相当于abcd就是个全局变量)
最后算出的a,b,c,d级联到一起，就是一个128位的数，用16进制表示每个位，就是一个长度为32的字符串，也就是最终的结果；
二、MD5的源码：
http://www.cnblogs.com/ruihong/archive/2012/10/24/2736727.html (如果转载请加注源作者的链接)
经过修改之后，可以编译使用了，为了方便以后引用，记录如下：
md5.h
#ifndef _CMD5_H
#define _CMD5_H //#pragma warning(disable:4786) #include <string> using namespace std; /*!
* Manage CMD5.
*/
class CMD5
{
private:
#define uint8 unsigned char
#define uint32 unsigned long int struct md5_context
{
uint32 total[];
uint32 state[];
uint8 buffer[];
}; void md5_starts( struct md5_context *ctx );
void md5_process( struct md5_context *ctx, uint8 data[] );
void md5_update( struct md5_context *ctx, uint8 *input, uint32 length );
void md5_finish( struct md5_context *ctx, uint8 digest[] ); public:
//! construct a CMD5 from any buffer
void GenerateMD5(unsigned char* buffer,int bufferlen); //! construct a CMD5
CMD5(); //! construct a md5src from char *
CMD5(const char * md5src); //! construct a CMD5 from a 16 bytes md5
CMD5(unsigned long* md5src); //! add a other md5
CMD5 operator +(CMD5 adder); //! just if equal
bool operator ==(CMD5 cmper); //! give the value from equer
// void operator =(CMD5 equer); //! to a string
string ToString(); unsigned long m_data[];
};
#endif /* md5.h */
md5.cpp
/*
* RFC 1321 compliant CMD5 implementation,
* by Christophe Devine <devine@cr0.net>;
* this program is licensed under the GPL.
*/
#include "md5.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h> #define GET_UINT32(n,b,i) \
{ \
(n) = (uint32) ((uint8 *) b)[(i)] \
| (((uint32) ((uint8 *) b)[(i)+]) << ) \
| (((uint32) ((uint8 *) b)[(i)+]) << ) \
| (((uint32) ((uint8 *) b)[(i)+]) << ); \
} #define PUT_UINT32(n,b,i) \
{ \
(((uint8 *) b)[(i)] ) = (uint8) (((n) ) & 0xFF); \
(((uint8 *) b)[(i)+]) = (uint8) (((n) >> ) & 0xFF); \
(((uint8 *) b)[(i)+]) = (uint8) (((n) >> ) & 0xFF); \
(((uint8 *) b)[(i)+]) = (uint8) (((n) >> ) & 0xFF); \
} //extern pthread_mutex_t mutexMemory; void CMD5::md5_starts( struct md5_context *ctx )
{
ctx->total[] = ;
ctx->total[] = ;
ctx->state[] = 0x67452301;
ctx->state[] = 0xEFCDAB89;
ctx->state[] = 0x98BADCFE;
ctx->state[] = 0x10325476;
} void CMD5::md5_process( struct md5_context *ctx, uint8 data[] )
{
uint32 A, B, C, D, X[]; GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, );
GET_UINT32( X[], data, ); #define S(x,n) ((x << n) | ((x & 0xFFFFFFFF) >> (32 - n))) #define P(a,b,c,d,k,s,t) \
{ \
a += F(b,c,d) + X[k] + t; a = S(a,s) + b; \
} A = ctx->state[];
B = ctx->state[];
C = ctx->state[];
D = ctx->state[]; #define F(x,y,z) (z ^ (x & (y ^ z))) P( A, B, C, D, , , 0xD76AA478 );
P( D, A, B, C, , , 0xE8C7B756 );
P( C, D, A, B, , , 0x242070DB );
P( B, C, D, A, , , 0xC1BDCEEE );
P( A, B, C, D, , , 0xF57C0FAF );
P( D, A, B, C, , , 0x4787C62A );
P( C, D, A, B, , , 0xA8304613 );
P( B, C, D, A, , , 0xFD469501 );
P( A, B, C, D, , , 0x698098D8 );
P( D, A, B, C, , , 0x8B44F7AF );
P( C, D, A, B, , , 0xFFFF5BB1 );
P( B, C, D, A, , , 0x895CD7BE );
P( A, B, C, D, , , 0x6B901122 );
P( D, A, B, C, , , 0xFD987193 );
P( C, D, A, B, , , 0xA679438E );
P( B, C, D, A, , , 0x49B40821 ); #undef F #define F(x,y,z) (y ^ (z & (x ^ y))) P( A, B, C, D, , , 0xF61E2562 );
P( D, A, B, C, , , 0xC040B340 );
P( C, D, A, B, , , 0x265E5A51 );
P( B, C, D, A, , , 0xE9B6C7AA );
P( A, B, C, D, , , 0xD62F105D );
P( D, A, B, C, , , 0x02441453 );
P( C, D, A, B, , , 0xD8A1E681 );
P( B, C, D, A, , , 0xE7D3FBC8 );
P( A, B, C, D, , , 0x21E1CDE6 );
P( D, A, B, C, , , 0xC33707D6 );
P( C, D, A, B, , , 0xF4D50D87 );
P( B, C, D, A, , , 0x455A14ED );
P( A, B, C, D, , , 0xA9E3E905 );
P( D, A, B, C, , , 0xFCEFA3F8 );
P( C, D, A, B, , , 0x676F02D9 );
P( B, C, D, A, , , 0x8D2A4C8A ); #undef F #define F(x,y,z) (x ^ y ^ z) P( A, B, C, D, , , 0xFFFA3942 );
P( D, A, B, C, , , 0x8771F681 );
P( C, D, A, B, , , 0x6D9D6122 );
P( B, C, D, A, , , 0xFDE5380C );
P( A, B, C, D, , , 0xA4BEEA44 );
P( D, A, B, C, , , 0x4BDECFA9 );
P( C, D, A, B, , , 0xF6BB4B60 );
P( B, C, D, A, , , 0xBEBFBC70 );
P( A, B, C, D, , , 0x289B7EC6 );
P( D, A, B, C, , , 0xEAA127FA );
P( C, D, A, B, , , 0xD4EF3085 );
P( B, C, D, A, , , 0x04881D05 );
P( A, B, C, D, , , 0xD9D4D039 );
P( D, A, B, C, , , 0xE6DB99E5 );
P( C, D, A, B, , , 0x1FA27CF8 );
P( B, C, D, A, , , 0xC4AC5665 ); #undef F #define F(x,y,z) (y ^ (x | ~z)) P( A, B, C, D, , , 0xF4292244 );
P( D, A, B, C, , , 0x432AFF97 );
P( C, D, A, B, , , 0xAB9423A7 );
P( B, C, D, A, , , 0xFC93A039 );
P( A, B, C, D, , , 0x655B59C3 );
P( D, A, B, C, , , 0x8F0CCC92 );
P( C, D, A, B, , , 0xFFEFF47D );
P( B, C, D, A, , , 0x85845DD1 );
P( A, B, C, D, , , 0x6FA87E4F );
P( D, A, B, C, , , 0xFE2CE6E0 );
P( C, D, A, B, , , 0xA3014314 );
P( B, C, D, A, , , 0x4E0811A1 );
P( A, B, C, D, , , 0xF7537E82 );
P( D, A, B, C, , , 0xBD3AF235 );
P( C, D, A, B, , , 0x2AD7D2BB );
P( B, C, D, A, , , 0xEB86D391 ); #undef F ctx->state[] += A;
ctx->state[] += B;
ctx->state[] += C;
ctx->state[] += D;
} void CMD5::md5_update( struct md5_context *ctx, uint8 *input, uint32 length )
{
uint32 left, fill; if( ! length ) return; left = ( ctx->total[] >> ) & 0x3F;
fill = - left; ctx->total[] += length << ;
ctx->total[] += length >> ; ctx->total[] &= 0xFFFFFFFF;
ctx->total[] += ctx->total[] < length << ; if( left && length >= fill )
{
memcpy( (void *) (ctx->buffer + left), (void *) input, fill );
md5_process( ctx, ctx->buffer );
length -= fill;
input += fill;
left = ;
} while( length >= )
{
md5_process( ctx, input );
length -= ;
input += ;
} if( length )
{
memcpy( (void *) (ctx->buffer + left), (void *) input, length );
}
} static uint8 md5_padding[] =
{
0x80, , , , , , , , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , , , , , , , ,
, , , , , , , , , , , , , , ,
}; void CMD5::md5_finish( struct md5_context *ctx, uint8 digest[] )
{
uint32 last, padn;
uint8 msglen[]; PUT_UINT32( ctx->total[], msglen, );
PUT_UINT32( ctx->total[], msglen, ); last = ( ctx->total[] >> ) & 0x3F;
padn = ( last < ) ? ( - last ) : ( - last ); md5_update( ctx, md5_padding, padn );
md5_update( ctx, msglen, ); PUT_UINT32( ctx->state[], digest, );
PUT_UINT32( ctx->state[], digest, );
PUT_UINT32( ctx->state[], digest, );
PUT_UINT32( ctx->state[], digest, );
} void CMD5::GenerateMD5(unsigned char* buffer,int bufferlen)
{
struct md5_context context;
md5_starts (&context);
md5_update (&context, buffer, bufferlen);
md5_finish (&context,(unsigned char*)m_data);
} CMD5::CMD5()
{
for(int i=;i<;i++)
m_data[i]=;
} CMD5::CMD5(unsigned long* md5src)
{
memcpy(m_data,md5src,);
}
int _httoi(const char *value)
{
struct CHexMap
{
char chr;
int value;
};
const int HexMapL = ;
CHexMap HexMap[HexMapL] =
{
{'', }, {'', },
{'', }, {'', },
{'', }, {'', },
{'', }, {'', },
{'', }, {'', },
{'a', }, {'b', },
{'c', }, {'d', },
{'e', }, {'f', }
};
//pthread_mutex_lock(&mutexMemory);
char *mstr = strdup(value);
//pthread_mutex_unlock(&mutexMemory);
char *s = mstr;
int result = ;
if (*s == '' && *(s + ) == 'X') s += ;
bool firsttime = true;
while (*s != '/0')
{
bool found = false;
for (int i = ; i < HexMapL; i++)
{
if (*s == HexMap[i].chr)
{
if (!firsttime) result <<= ;
result |= HexMap[i].value;
found = true;
break;
}
}
if (!found) break;
s++;
firsttime = false;
}
//pthread_mutex_lock(&mutexMemory);
free(mstr);
//pthread_mutex_unlock(&mutexMemory);
return result;
} CMD5::CMD5(const char* md5src)
{
if (strcmp(md5src,"")==)
{
for(int i=;i<;i++)
m_data[i]=;
return;
}
for(int j = ; j < ; j++ )
{
char buf[];
strncpy(buf,md5src,);
md5src+=;
((unsigned char*)m_data)[j] = _httoi(buf);
}
} CMD5 CMD5::operator +(CMD5 adder)
{
unsigned long m_newdata[];
for(int i=;i<;i++)
m_newdata[i]=m_data[i]^(adder.m_data[i]);
return CMD5(m_newdata);
} bool CMD5::operator ==(CMD5 cmper)
{
return (memcmp(cmper.m_data ,m_data,)==);
} //void CMD5::operator =(CMD5 equer)
//{
// memcpy(m_data,equer.m_data ,16);
//} string CMD5::ToString()
{
char output[];
for(int j = ; j < ; j++ )
{
sprintf( output + j * , "%02x", ((unsigned char*)m_data)[j]);
}
return string(output);
}
main.cpp
#include <iostream>
#include "md5.h"
using namespace std; int main()
{
const char *text = "hello world";
const char *text1 = "hello ";
const char *text2 = "world"; CMD5 iMD5;
iMD5.GenerateMD5((unsigned char*)text, strlen(text) );
std::string result = iMD5.ToString();
cout<<result<<endl;
}
Makefile
COMPILER=g++ executemain : main.o md5.o
$(COMPILER) -o executemain main.o md5.o
main.o : main.cpp md5.h
$(COMPILER) -g -c main.cpp
md5.o : md5.h md5.cpp
$(COMPILER) -g -c md5.cpp
clean :
rm -f executemain main.o md5.o
三、大文件也没问题
源码中只给md5传了一个字符数组，万一是大文件怎么办？
看懂了原理，应该不难理解，都是分成512个位的块叠加，用数组多传几次是一样的效果，只是源码中把主要函数设置为私有变量，如果需要自己封装一下也可以实现，只是给大家引用一个CSDN大神的解法：http://bbs.csdn.net/topics/230085330提供个思路吧
$ cat t2.c; gcc -o t2 t2.c `pkg-config openssl --cflags --libs`; ./t2
/***************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/rand.h> typedef unsigned char byte;
#define INPUT_LEN (1024+123) void test1( byte* input , int len , int l1 )
{
int i;
byte md5[];
MD5_CTX ctx;
MD5_Init( &ctx );
for( ;len >= l1; input += l1 , len -= l1 )
MD5_Update( &ctx , input , l1 );
if( len )
MD5_Update( &ctx , input , len );
MD5_Final( md5 , &ctx ); for( i = ; i < ; ++i )
printf( "%02X " , md5[i] );
printf( " : %d\n" , l1 );
}
int main()
{
int l1;
byte input[INPUT_LEN];
RAND_bytes( input , sizeof( input ) ); for( l1 = ; l1 <= INPUT_LEN; l1 <<= )
test1( input , sizeof( input ) , l1 );
return ;
}
/***************************************************************/
AD BB AF 9C E9 5A DD 7D CB 3A 3F C8 E1 :
AD BB AF 9C E9 5A DD 7D CB 3A 3F C8 E1 :
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AD BB AF 9C E9 5A DD 7D CB 3A 3F C8 E1 :
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AD BB AF 9C E9 5A DD 7D CB 3A 3F C8 E1 :
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AD BB AF 9C E9 5A DD 7D CB 3A 3F C8 E1 :
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