zoukankan      html  css  js  c++  java
  • MD5 C++实现

    摘自:http://www.cctry.com/thread-47740-1-1.html

    维基百科:http://zh.wikipedia.org/wiki/MD5

    VC平台下获取文件的MD5值:http://blog.csdn.net/bingkehanfeng/article/details/8492982 

    MD5即Message-Digest Algorithm 5(消息摘要算法第五版)的简称,是当前计算机领域用于确保信息传输完整一致而广泛使用的散列算法之一(又译哈希算法、摘要算法等)。

    代码如下,经vc6验证准确可行。 

    md5.h

    #ifndef MD5_H
    #define MD5_H

    #include <string>
    #include <fstream>

    /* Type define */
    typedef unsigned char byte;
    typedef unsigned int uint32;

    using std::string;
    using std::ifstream;

    /* MD5 declaration. */
    class MD5 
    {
    public:
        MD5();
        MD5(const void* input, size_t length);
        MD5(const string& str);
        MD5(ifstream& in);
        void update(const void* input, size_t length);
        void update(const string& str);
        void update(ifstream& in);
        void reset();

        const byte* digest();
        string toString();
        
    private:
        void update(const byte* input, size_t length);
        void final();
        void transform(const byte block[64]);
        void encode(const uint32* input, byte* output, size_t length);
        void decode(const byte* input, uint32* output, size_t length);
        string bytesToHexString(const byte* input, size_t length);
        
        /* class uncopyable */
        MD5(const MD5&);
        MD5& operator=(const MD5&);
        
    private:
        uint32 _state[4]; /* state (ABCD) */
        uint32 _count[2]; /* number of bits, modulo 2^64 (low-order word first) */
        byte _buffer[64]; /* input buffer */
        byte _digest[16]; /* message digest */
        bool _finished;   /* calculate finished ? */
        
        static const byte PADDING[64]; /* padding for calculate */
        static const char HEX[16];
        enum { BUFFER_SIZE = 1024 };
    };

    #endif /*MD5_H*/
     

    md5.cpp

    #include "md5.h"

    using namespace std;

    /* 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


    /* 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) + 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); 
    }


    const byte MD5::PADDING[64] = { 0x80 };
    const char MD5::HEX[16] = {
        '0''1''2''3',
        '4''5''6''7',
        '8''9''a''b',
        'c''d''e''f'
        };


    /* Default construct. */
    MD5::MD5() 
    {
        reset();
    }

    /* Construct a MD5 object with a input buffer. */
    MD5::MD5(const void* input, size_t length) 
    {
        reset();
        update(input, length);
    }

    /* Construct a MD5 object with a string. */
    MD5::MD5(const string& str) 
    {
        reset();
        update(str);
    }

    /* Construct a MD5 object with a file. */
    MD5::MD5(ifstream& in
    {
        reset();
        update(in);
    }

    /* Reset the calculate state */
    void MD5::reset() 
    {
        _finished = false;
        /* reset number of bits. */
        _count[0] = _count[1] = 0;
        /* Load magic initialization constants. */
        _state[0] = 0x67452301;
        _state[1] = 0xefcdab89;
        _state[2] = 0x98badcfe;
        _state[3] = 0x10325476;
    }

    /* Updating the context with a input buffer. */
    void MD5::update(const void* input, size_t length) 
    {
        update((const byte*)input, length);
    }

    /* Updating the context with a string. */
    void MD5::update(const string& str) 
    {
        update((const byte*)str.c_str(), str.length());
    }

    /* Updating the context with a file. */
    void MD5::update(ifstream& in
    {
        if (!in
        {
           return;
        }

        std::streamsize length;
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        while (!in.eof()) 
        {
           in.read(buffer, BUFFER_SIZE);
           length = in.gcount();
           if (length > 0
           {
               update(buffer, length);
           }
        }
        in.close();
    }

    /* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
    operation, processing another message block, and updating the
    context.
    */
    void MD5::update(const byte* input, size_t length) 
    {
        uint32 i, index, partLen;

        _finished = false;

        /* Compute number of bytes mod 64 */
        index = (uint32)((_count[0] >> 3) & 0x3f);

        /* update number of bits */
        if ((_count[0] += ((uint32)length << 3)) < ((uint32)length << 3))  //  << 3,为什么右移3位 ???
        {
           ++_count[1];
        }
        _count[1] += ((uint32)length >> 29);

        partLen = 64 - index;

        /* transform as many times as possible. */
        if (length >= partLen) 
        {
           memcpy(&_buffer[index], input, partLen);
           transform(_buffer);

           for (i = partLen; i + 63 < length; i += 64
           {
               transform(&input[i]);
           }
           index = 0;

        } 
        else 
        {
           i = 0;
        }

        /* Buffer remaining input */
        memcpy(&_buffer[index], &input[i], length - i);
    }



    /* Return the message-digest */
    const byte* MD5::digest() 
    {
        if (!_finished) 
        {
            _finished = true;
            final();
        }
        return _digest;
    }

    /* Convert digest to string value */
    string MD5::toString() 
    {
        return bytesToHexString(digest(), 16);
    }



    /* MD5 finalization. Ends an MD5 message-_digest operation, writing the
    the message _digest and zeroizing the context.
    */
    void MD5::final() 
    {
        byte bits[8];
        uint32 oldState[4];
        uint32 oldCount[2];
        uint32 index, padLen;

        /* Save current state and count. */
        memcpy(oldState, _state, 16);
        memcpy(oldCount, _count, 8);

        /* Save number of bits */
        encode(_count, bits, 8);

        /* Pad out to 56 mod 64. */
        index = (uint32)((_count[0] >> 3) & 0x3f);  //  ??
        padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
        update(PADDING, padLen);

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

        /* Store state in digest */
        encode(_state, _digest, 16);

        /* Restore current state and count. */
        memcpy(_state, oldState, 16);
        memcpy(_count, oldCount, 8);
    }

    /* MD5 basic transformation. Transforms _state based on block. */
    void MD5::transform(const byte block[64]) 
    {
        uint32 a = _state[0], b = _state[1], c = _state[2], d = _state[3];
        uint32 x[16];

        decode(block, x, 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;
    }

    /* Encodes input (ulong) into output (byte). Assumes length is
    a multiple of 4.
    */
    void MD5::encode(const uint32* input, byte* output, size_t length) 
    {
        for (size_t i = 0, j = 0; j < length; ++i, j += 4)
         {
           output[j]= (byte)(input[i] & 0xff);
           output[j + 1] = (byte)((input[i] >> 8) & 0xff);
           output[j + 2] = (byte)((input[i] >> 16) & 0xff);
           output[j + 3] = (byte)((input[i] >> 24) & 0xff);
        }
    }

    /* Decodes input (byte) into output (ulong). Assumes length is
    a multiple of 4.
    */
    void MD5::decode(const byte* input, uint32* output, size_t length) 
    {
        for (size_t i = 0, j = 0; j < length; ++i, j += 4
        {
           output[i] = ((uint32)input[j]) 
                    | (((uint32)input[j + 1]) << 8
                    | (((uint32)input[j + 2]) << 16
                    | (((uint32)input[j + 3]) << 24);
        }
    }

    /* Convert byte array to hex string. */
    string MD5::bytesToHexString(const byte* input, size_t length) 
    {
        string str;
        str.reserve(length << 1);
        for (size_t i = 0; i < length; ++i) 
        {
           int t = input[i];
           int a = t / 16;
           int b = t % 16;
           str.append(1, HEX[a]);
           str.append(1, HEX[b]);
        }
        return str;
    }
     

    test.cpp,测试验证

     
    #include <iostream>
    using namespace std;

    #include "md5.h"


    void PrintMD5(const string& str, MD5& md5) 
    {
        cout << "MD5("" << str << "") = " << md5.toString() << endl;
    }

    int main() 
    {
        MD5 md5;

        md5.update("a");
        PrintMD5("a", md5);
        
        md5.update("bc");  //  拼接
        PrintMD5("abc", md5);
        
        //  MD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog") = 9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6
        md5.reset();
        md5.update("The quick brown fox jumps over the lazy dog");
        PrintMD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog", md5);

        //  将dog改为cog,MD5("The quick brown fox jumps over the lazy cog") = 1055d3e698d289f2af8663725127bd4b
        md5.reset();
        md5.update("The quick brown fox jumps over the lazy cog");
        PrintMD5("The quick brown fox jumps over the lazy cog", md5);

        //  MD5("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
        md5.reset();
        md5.update("");
        PrintMD5("", md5);
        
        return 0;
    }

      

  • 相关阅读:
    bzoj 4010: [HNOI2015]菜肴制作
    bzoj4827: [Hnoi2017]礼物
    bzoj3160: 万径人踪灭
    bzoj4503: 两个串
    bzoj2648: SJY摆棋子
    bzoj2780: [Spoj]8093 Sevenk Love Oimaster
    bzoj3926: [Zjoi2015]诸神眷顾的幻想乡
    MySQL:记录的增删改查、单表查询、约束条件、多表查询、连表、子查询、pymysql模块、MySQL内置功能
    MySQL数据库:SQL语句基础、库操作、表操作、数据类型、约束条件、表之间的关系
    网络编程进阶:并发编程之协程、IO模型
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/ant-wjf/p/3454700.html
Copyright © 2011-2022 走看看