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C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)MD5加密，竟如此簡(jiǎn)單！

作者： 土豆居士
開(kāi)發(fā) 后端
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(guò)相同的消息摘要算法才能得到相同的密文。

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一、摘要算法

摘要算法又稱哈希算法。

它表示輸入任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，輸出固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，它的主要特征是加密過(guò)程不需要密鑰，并且經(jīng)過(guò)加密的數(shù)據(jù)無(wú)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(guò)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(wèn)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(jiǎn)介

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

屬于摘要算法，是一個(gè)不可逆過(guò)程，就是無(wú)論多大數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)算法運(yùn)算后都是生成固定長(zhǎng)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(gè)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(yǔ)言普遍已有MD5實(shí)現(xiàn)。更多用在文檔校驗(yàn)上，用來(lái)生成密鑰檢測(cè)文檔是否被篡改。

三、在線MD5加密

有很多在線進(jìn)行MD5加密的網(wǎng)站，如下：

http://www.metools.info/code/c26.html

舉例: 給字符串 12334567 加密成。

 

如圖結(jié)果為：

  1. 32135A337F8DC8E2BB9A9B80D86BDFD0 

四、C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)MD5算法

源文件如下：md5.h

  1. #ifndef MD5_H 
  2. #define MD5_H 
  3.   
  4. typedef struct 
  5. { 
  6.     unsigned int count[2]; 
  7.     unsigned int state[4]; 
  8.     unsigned char buffer[64];    
  9. }MD5_CTX; 
  10.   
  11.                           
  12. #define F(x,y,z) ((x & y) | (~x & z)) 
  13. #define G(x,y,z) ((x & z) | (y & ~z)) 
  14. #define H(x,y,z) (x^y^z) 
  15. #define I(x,y,z) (y ^ (x | ~z)) 
  16. #define ROTATE_LEFT(x,n) ((x << n) | (x >> (32-n))) 
  17. #define FF(a,b,c,d,x,s,ac) \ 
  18.           { \ 
  19.           a += F(b,c,d) + x + ac; \ 
  20.           a = ROTATE_LEFT(a,s); \ 
  21.           a += b; \ 
  22.           } 
  23. #define GG(a,b,c,d,x,s,ac) \ 
  24.           { \ 
  25.           a += G(b,c,d) + x + ac; \ 
  26.           a = ROTATE_LEFT(a,s); \ 
  27.           a += b; \ 
  28.           } 
  29. #define HH(a,b,c,d,x,s,ac) \ 
  30.           { \ 
  31.           a += H(b,c,d) + x + ac; \ 
  32.           a = ROTATE_LEFT(a,s); \ 
  33.           a += b; \ 
  34.           } 
  35. #define II(a,b,c,d,x,s,ac) \ 
  36.           { \ 
  37.           a += I(b,c,d) + x + ac; \ 
  38.           a = ROTATE_LEFT(a,s); \ 
  39.           a += b; \ 
  40.           }                                             
  41. void MD5Init(MD5_CTX *context); 
  42. void MD5Update(MD5_CTX *context,unsigned char *input,unsigned int inputlen); 
  43. void MD5Final(MD5_CTX *context,unsigned char digest[16]); 
  44. void MD5Transform(unsigned int state[4],unsigned char block[64]); 
  45. void MD5Encode(unsigned char *output,unsigned int *input,unsigned int len); 
  46. void MD5Decode(unsigned int *output,unsigned char *input,unsigned int len); 
  47.   
  48. #endif 

md5.c

  1. #include <memory.h> 
  2. #include "md5.h" 
  3.   
  4. unsigned char PADDING[]={0x80,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 
  5.                          0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 
  6.                          0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 
  7.                          0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; 
  8.                           
  9. void MD5Init(MD5_CTX *context) 
  10. { 
  11.      context->count[0] = 0; 
  12.      context->count[1] = 0; 
  13.      context->state[0] = 0x67452301; 
  14.      context->state[1] = 0xEFCDAB89; 
  15.      context->state[2] = 0x98BADCFE; 
  16.      context->state[3] = 0x10325476; 
  17. } 
  18. void MD5Update(MD5_CTX *context,unsigned char *input,unsigned int inputlen) 
  19. { 
  20.     unsigned int i = 0,index = 0,partlen = 0; 
  21.     index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F; 
  22.     partlen = 64 - index; 
  23.     context->count[0] += inputlen << 3; 
  24.     if(context->count[0] < (inputlen << 3)) 
  25.        context->count[1]++; 
  26.     context->count[1] += inputlen >> 29; 
  27.      
  28.     if(inputlen >= partlen) 
  29.     { 
  30.        memcpy(&context->buffer[index],input,partlen); 
  31.        MD5Transform(context->state,context->buffer); 
  32.        for(i = partlen;i+64 <= inputlen;i+=64) 
  33.            MD5Transform(context->state,&input[i]); 
  34.        index = 0;         
  35.     }   
  36.     else 
  37.     { 
  38.         i = 0; 
  39.     } 
  40.     memcpy(&context->buffer[index],&input[i],inputlen-i); 
  41. } 
  42. void MD5Final(MD5_CTX *context,unsigned char digest[16]) 
  43. { 
  44.     unsigned int index = 0,padlen = 0; 
  45.     unsigned char bits[8]; 
  46.     index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F; 
  47.     padlen = (index < 56)?(56-index):(120-index); 
  48.     MD5Encode(bits,context->count,8); 
  49.     MD5Update(context,PADDING,padlen); 
  50.     MD5Update(context,bits,8); 
  51.     MD5Encode(digest,context->state,16); 
  52. } 
  53. void MD5Encode(unsigned char *output,unsigned int *input,unsigned int len) 
  54. { 
  55.     unsigned int i = 0,j = 0; 
  56.     while(j < len) 
  57.     { 
  58.          output[j] = input[i] & 0xFF;   
  59.          output[j+1] = (input[i] >> 8) & 0xFF; 
  60.          output[j+2] = (input[i] >> 16) & 0xFF; 
  61.          output[j+3] = (input[i] >> 24) & 0xFF; 
  62.          i++; 
  63.          j+=4; 
  64.     } 
  65. } 
  66. void MD5Decode(unsigned int *output,unsigned char *input,unsigned int len) 
  67. { 
  68.      unsigned int i = 0,j = 0; 
  69.      while(j < len) 
  70.      { 
  71.            output[i] = (input[j]) | 
  72.                        (input[j+1] << 8) | 
  73.                        (input[j+2] << 16) | 
  74.                        (input[j+3] << 24); 
  75.            i++; 
  76.            j+=4;  
  77.      } 
  78. } 
  79. void MD5Transform(unsigned int state[4],unsigned char block[64]) 
  80. { 
  81.      unsigned int a = state[0]; 
  82.      unsigned int b = state[1]; 
  83.      unsigned int c = state[2]; 
  84.      unsigned int d = state[3]; 
  85.      unsigned int x[64]; 
  86.      MD5Decode(x,block,64); 
  87.      FF(a, b, c, d, x[ 0], 7, 0xd76aa478); /* 1 */ 
  88.  FF(d, a, b, c, x[ 1], 12, 0xe8c7b756); /* 2 */ 
  89.  FF(c, d, a, b, x[ 2], 17, 0x242070db); /* 3 */ 
  90.  FF(b, c, d, a, x[ 3], 22, 0xc1bdceee); /* 4 */ 
  91.  FF(a, b, c, d, x[ 4], 7, 0xf57c0faf); /* 5 */ 
  92.  FF(d, a, b, c, x[ 5], 12, 0x4787c62a); /* 6 */ 
  93.  FF(c, d, a, b, x[ 6], 17, 0xa8304613); /* 7 */ 
  94.  FF(b, c, d, a, x[ 7], 22, 0xfd469501); /* 8 */ 
  95.  FF(a, b, c, d, x[ 8], 7, 0x698098d8); /* 9 */ 
  96.  FF(d, a, b, c, x[ 9], 12, 0x8b44f7af); /* 10 */ 
  97.  FF(c, d, a, b, x[10], 17, 0xffff5bb1); /* 11 */ 
  98.  FF(b, c, d, a, x[11], 22, 0x895cd7be); /* 12 */ 
  99.  FF(a, b, c, d, x[12], 7, 0x6b901122); /* 13 */ 
  100.  FF(d, a, b, c, x[13], 12, 0xfd987193); /* 14 */ 
  101.  FF(c, d, a, b, x[14], 17, 0xa679438e); /* 15 */ 
  102.  FF(b, c, d, a, x[15], 22, 0x49b40821); /* 16 */ 
  103.   
  104.  /* Round 2 */ 
  105.  GG(a, b, c, d, x[ 1], 5, 0xf61e2562); /* 17 */ 
  106.  GG(d, a, b, c, x[ 6], 9, 0xc040b340); /* 18 */ 
  107.  GG(c, d, a, b, x[11], 14, 0x265e5a51); /* 19 */ 
  108.  GG(b, c, d, a, x[ 0], 20, 0xe9b6c7aa); /* 20 */ 
  109.  GG(a, b, c, d, x[ 5], 5, 0xd62f105d); /* 21 */ 
  110.  GG(d, a, b, c, x[10], 9,  0x2441453); /* 22 */ 
  111.  GG(c, d, a, b, x[15], 14, 0xd8a1e681); /* 23 */ 
  112.  GG(b, c, d, a, x[ 4], 20, 0xe7d3fbc8); /* 24 */ 
  113.  GG(a, b, c, d, x[ 9], 5, 0x21e1cde6); /* 25 */ 
  114.  GG(d, a, b, c, x[14], 9, 0xc33707d6); /* 26 */ 
  115.  GG(c, d, a, b, x[ 3], 14, 0xf4d50d87); /* 27 */ 
  116.  GG(b, c, d, a, x[ 8], 20, 0x455a14ed); /* 28 */ 
  117.  GG(a, b, c, d, x[13], 5, 0xa9e3e905); /* 29 */ 
  118.  GG(d, a, b, c, x[ 2], 9, 0xfcefa3f8); /* 30 */ 
  119.  GG(c, d, a, b, x[ 7], 14, 0x676f02d9); /* 31 */ 
  120.  GG(b, c, d, a, x[12], 20, 0x8d2a4c8a); /* 32 */ 
  121.   
  122.  /* Round 3 */ 
  123.  HH(a, b, c, d, x[ 5], 4, 0xfffa3942); /* 33 */ 
  124.  HH(d, a, b, c, x[ 8], 11, 0x8771f681); /* 34 */ 
  125.  HH(c, d, a, b, x[11], 16, 0x6d9d6122); /* 35 */ 
  126.  HH(b, c, d, a, x[14], 23, 0xfde5380c); /* 36 */ 
  127.  HH(a, b, c, d, x[ 1], 4, 0xa4beea44); /* 37 */ 
  128.  HH(d, a, b, c, x[ 4], 11, 0x4bdecfa9); /* 38 */ 
  129.  HH(c, d, a, b, x[ 7], 16, 0xf6bb4b60); /* 39 */ 
  130.  HH(b, c, d, a, x[10], 23, 0xbebfbc70); /* 40 */ 
  131.  HH(a, b, c, d, x[13], 4, 0x289b7ec6); /* 41 */ 
  132.  HH(d, a, b, c, x[ 0], 11, 0xeaa127fa); /* 42 */ 
  133.  HH(c, d, a, b, x[ 3], 16, 0xd4ef3085); /* 43 */ 
  134.  HH(b, c, d, a, x[ 6], 23,  0x4881d05); /* 44 */ 
  135.  HH(a, b, c, d, x[ 9], 4, 0xd9d4d039); /* 45 */ 
  136.  HH(d, a, b, c, x[12], 11, 0xe6db99e5); /* 46 */ 
  137.  HH(c, d, a, b, x[15], 16, 0x1fa27cf8); /* 47 */ 
  138.  HH(b, c, d, a, x[ 2], 23, 0xc4ac5665); /* 48 */ 
  139.   
  140.  /* Round 4 */ 
  141.  II(a, b, c, d, x[ 0], 6, 0xf4292244); /* 49 */ 
  142.  II(d, a, b, c, x[ 7], 10, 0x432aff97); /* 50 */ 
  143.  II(c, d, a, b, x[14], 15, 0xab9423a7); /* 51 */ 
  144.  II(b, c, d, a, x[ 5], 21, 0xfc93a039); /* 52 */ 
  145.  II(a, b, c, d, x[12], 6, 0x655b59c3); /* 53 */ 
  146.  II(d, a, b, c, x[ 3], 10, 0x8f0ccc92); /* 54 */ 
  147.  II(c, d, a, b, x[10], 15, 0xffeff47d); /* 55 */ 
  148.  II(b, c, d, a, x[ 1], 21, 0x85845dd1); /* 56 */ 
  149.  II(a, b, c, d, x[ 8], 6, 0x6fa87e4f); /* 57 */ 
  150.  II(d, a, b, c, x[15], 10, 0xfe2ce6e0); /* 58 */ 
  151.  II(c, d, a, b, x[ 6], 15, 0xa3014314); /* 59 */ 
  152.  II(b, c, d, a, x[13], 21, 0x4e0811a1); /* 60 */ 
  153.  II(a, b, c, d, x[ 4], 6, 0xf7537e82); /* 61 */ 
  154.  II(d, a, b, c, x[11], 10, 0xbd3af235); /* 62 */ 
  155.  II(c, d, a, b, x[ 2], 15, 0x2ad7d2bb); /* 63 */ 
  156.  II(b, c, d, a, x[ 9], 21, 0xeb86d391); /* 64 */ 
  157.      state[0] += a; 
  158.      state[1] += b; 
  159.      state[2] += c; 
  160.      state[3] += d; 
  161. } 

五、MD5加密實(shí)例

MD5加密步驟如下：

定義

  1. MD5_CTX md5c;  

初始化

  1. /******************************************************** 
  2. * 名    稱: MD5Init() 
  3. * 功    能: 初始化MD5結(jié)構(gòu)體 
  4. * 入口參數(shù):  
  5.    context：要初始化的MD5結(jié)構(gòu)體  
  6. * 出口參數(shù): 無(wú) 
  7. *********************************************************/ 
  8. 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：

  1. /********************************************************* 
  2. * 名    稱: MD5Update() 
  3. * 功    能: 將要加密的信息傳遞給初始化過(guò)的MD5結(jié)構(gòu)體，無(wú)返回值 
  4. * 入口參數(shù):  
  5.    context：初始化過(guò)了的MD5結(jié)構(gòu)體  
  6.     input：需要加密的信息，可以任意長(zhǎng)度 
  7.     inputLen：指定input的長(zhǎng)度 
  8. * 出口參數(shù): 無(wú) 
  9. *********************************************************/ 
  10. MD5Update(MD5_CTX *context,(unsigned char *)input,inputLen);  

輸出轉(zhuǎn)換

  1. /********************************************************* 
  2. * 名    稱: MD5Update() 
  3. * 功    能: 將加密結(jié)果存儲(chǔ)到，無(wú)返回值 
  4. * 入口參數(shù):  
  5.    context：初始化過(guò)了的MD5結(jié)構(gòu)體  
  6.     digest ：加密過(guò)的結(jié)果 
  7. * 出口參數(shù): 無(wú) 
  8. *********************************************************/ 
  9. 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(duì)字符串進(jìn)行加密：

  1.  1 #include <stdio.h> 
  2.  2 #include <stdlib.h> 
  3.  3 #include "md5.h" 
  4.  4 #include <sys/types.h> 
  5.  5 #include <sys/stat.h> 
  6.  6 #include <fcntl.h> 
  7.  7 #include <string.h> 
  8.  8  
  9.  9 void main( void )  
  10. 10 {  
  11. 11     int read_len; 
  12. 12     int i ; 
  13. 13     char temp[8]={0}; 
  14. 14     unsigned char digest[16]; //存放結(jié)果  
  15. 15     char hexbuf[128]="12334567"; 
  16. 16     unsigned char decrypt[16]={0};   
  17. 17     unsigned char decrypt32[64]={0};     
  18. 18  
  19. 19     MD5_CTX md5c;  
  20. 20  
  21. 21     MD5Init(&md5c); //初始化 
  22. 22     read_len = strlen(hexbuf); 
  23. 23     MD5Update(&md5c,(unsigned char *)hexbuf,read_len);   
  24. 24  
  25. 25     MD5Final(&md5c,decrypt);  
  26. 26     strcpy((char *)decrypt32,""); 
  27. 27  
  28. 28     for(i=0;i<16;i++) 
  29. 29     { 
  30. 30         sprintf(temp,"%02x",decrypt[i]); 
  31. 31         strcat((char *)decrypt32,temp); 
  32. 32     } 
  33. 33     printf("md5:%s\n",decrypt32); 
  34. 34      
  35. 35     return; 
  36. 36 } 

執(zhí)行結(jié)果如下：

 

本例對(duì)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(duì)文件進(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. #define FORWORD_fw "123.c" 
  10.  
  11. int calc_md5(char*filename,char*dest) 
  12. { 
  13.  int i; 
  14.  int filelen = 0; 
  15.  int read_len; 
  16.  char temp[8]={0};  
  17.  char hexbuf[128]={0}; 
  18.  unsigned char decrypt[16]={0};   
  19.  unsigned char decrypt32[64]={0}; 
  20.  MD5_CTX md5; 
  21.  char fw_path[128]; 
  22.  
  23.  int fdf; 
  24.   
  25.  fdf = open(filename,O_RDWR); 
  26.  if(fdf<0) 
  27.  { 
  28.   printf("%s not exist\n",FORWORD_fw); 
  29.   return -1; 
  30.  } 
  31.   
  32.  MD5Init(&md5);   
  33.  while(1) 
  34.  { 
  35.   read_len = read(fdf, hexbuf,sizeof(hexbuf));  
  36.   if (read_len <0) {   
  37.    close(fdf);    
  38.    return -1; 
  39.   } 
  40.   if(read_len==0) 
  41.   { 
  42.    break; 
  43.   } 
  44.   filelen += read_len; 
  45.   MD5Update(&md5,(unsigned char *)hexbuf,read_len);  
  46.  } 
  47.  
  48.   
  49.  MD5Final(&md5,decrypt);  
  50.  strcpy((char *)decrypt32,""); 
  51.   
  52.  for(i=0;i<16;i++) 
  53.  { 
  54.   sprintf(temp,"%02x",decrypt[i]); 
  55.   strcat((char *)decrypt32,temp); 
  56.  } 
  57.  strcpy(dest,decrypt32); 
  58.  
  59.  printf("md5:%s len=%d\n",dest,filelen); 
  60.  close(fdf); 
  61.  
  62.  return filelen; 
  63. } 
  64. int main(int argc, char *argv[]) 
  65. { 
  66.  int ret; 
  67.  int filelen; 
  68.  char md5_str[64]={0}; 
  69.  char cmd[256]={0}; 
  70.   
  71.  filelen = calc_md5(FORWORD_fw,md5_str); 
  72.  if(filelen<0) 
  73.  { 
  74.   printf("calc_md5 fail\n"); 
  75.   return -1; 
  76.  } 
  77.  
  78.  return 0; 
  79. } 

運(yùn)行結(jié)果：

 

在線驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比：

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

結(jié)果

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責(zé)任編輯：武曉燕 來(lái)源： 一口Linux
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