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md5 算法 说明 以及 c源代码

CC++C#算法J# 
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1、MD5算法是对输入的数据进行补位，使得如果数据位长度LEN对512求余的结果是448。即数据扩展至K*512+448位。即K*64+56个字节，K为整数。 具体补位操作：补一个1，然后补0至满足上述要求

2、补数据长度：
用一个64位的数字表示数据的原始长度B，把B用两个32位数表示。这时，数据就被填补成长度为512位的倍数。

3. 初始化MD5参数
四个32位整数 (A,B,C,D) 用来计算信息摘要，初始化使用的是十六进制表示的数字
A=0X01234567
B=0X89abcdef
C=0Xfedcba98
D=0X76543210


4、处理位操作函数
X，Y，Z为32位整数。
F(X,Y,Z) = X&Y|NOT(X)&Z
G(X,Y,Z) = X&Z|Y&not(Z)
H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z))


5、主要变换过程：
使用常数组T[1 ... 64]， T[i]为32位整数用16进制表示，数据用16个32位的整数数组M[]表示。
具体过程如下：
/* 处理数据原文 */
For i = 0 to N/16-1 do
/*每一次，把数据原文存放在16个元素的数组X中. */
For j = 0 to 15 do
Set X[j] to M[i*16+j].
end /结束对J的循环
/* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */
AA = A
BB = B
CC = C
DD = D
/* 第1轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作
a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 0 7 1] [DABC 1 12 2] [CDAB 2 17 3] [BCDA 3 22 4]
[ABCD 4 7 5] [DABC 5 12 6] [CDAB 6 17 7] [BCDA 7 22 8]
[ABCD 8 7 9] [DABC 9 12 10] [CDAB 10 17 11] [BCDA 11 22 12]
[ABCD 12 7 13] [DABC 13 12 14] [CDAB 14 17 15] [BCDA 15 22 16]
/* 第2轮* */
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作
a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 1 5 17] [DABC 6 9 18] [CDAB 11 14 19] [BCDA 0 20 20]
[ABCD 5 5 21] [DABC 10 9 22] [CDAB 15 14 23] [BCDA 4 20 24]
[ABCD 9 5 25] [DABC 14 9 26] [CDAB 3 14 27] [BCDA 8 20 28]
[ABCD 13 5 29] [DABC 2 9 30] [CDAB 7 14 31] [BCDA 12 20 32]
/* 第3轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作
a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 5 4 33] [DABC 8 11 34] [CDAB 11 16 35] [BCDA 14 23 36]
[ABCD 1 4 37] [DABC 4 11 38] [CDAB 7 16 39] [BCDA 10 23 40]
[ABCD 13 4 41] [DABC 0 11 42] [CDAB 3 16 43] [BCDA 6 23 44]
[ABCD 9 4 45] [DABC 12 11 46] [CDAB 15 16 47] [BCDA 2 23 48]
/* 第4轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作
a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 0 6 49] [DABC 7 10 50] [CDAB 14 15 51] [BCDA 5 21 52]
[ABCD 12 6 53] [DABC 3 10 54] [CDAB 10 15 55] [BCDA 1 21 56]
[ABCD 8 6 57] [DABC 15 10 58] [CDAB 6 15 59] [BCDA 13 21 60]
[ABCD 4 6 61] [DABC 11 10 62] [CDAB 2 15 63] [BCDA 9 21 64]
/* 然后进行如下操作 */
A = A + AA
B = B + BB
C = C + CC
D = D + DD
end /* 结束对I的循环*/

源代码：

md5.h


#ifndef _RPCENG_MD5_H
#define _RPCENG_MD5_H

#include <string>

typedef struct 
...{
    unsigned int state[4];      
    unsigned int count[2];      
    unsigned char buffer[64];      
} MD5Context;

void MD5_Init(MD5Context * context);

void MD5_Update(MD5Context * context, unsigned char * buf, int len);

void MD5_Final(MD5Context * context, unsigned char digest[16]);

bool MD5_File ( const char * filename,unsigned char *buff );

bool MD5_File ( const char * filename,std::string& md5str );

#endif /* end of _RPCENG_MD5_H */








md5.cpp

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "md5.h"

#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

static unsigned char PADDING[64] =
...{
    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
};

#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) + (unsigned int)(ac);    \
    (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));    \
    (a) += (b);    \
}
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac)    \
{     \
    (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \
    (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));    \
    (a) += (b);    \
}
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac)    \
{    \
    (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);    \
    (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));    \
    (a) += (b);    \
}
#define II(a, b, c, d, x, s, ac)    \
{    \
    (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \
    (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));    \
    (a) += (b);     \
}
static void MD5_Encode(unsigned char * output, unsigned int * input, int len)
...{
    unsigned int i, j;
    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
    ...{
        output[j] = (unsigned char) (input[i] & 0xff);
        output[j + 1] = (unsigned char) ((input[i] >> 8) & 0xff);
        output[j + 2] = (unsigned char) ((input[i] >> 16) & 0xff);
        output[j + 3] = (unsigned char) ((input[i] >> 24) & 0xff);
    }
}

static void MD5_Decode(unsigned int * output, unsigned char * input, int len)
...{
    unsigned int i, j;
    for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
    ...{
        output[i] = ((unsigned int) input[j]) |
            (((unsigned int) input[j + 1]) << 8) |
            (((unsigned int) input[j + 2]) << 16) |
            (((unsigned int) input[j + 3]) << 24);
    }
}

static void MD5_Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64])
...{
    unsigned int a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];
    MD5_Decode(x, block, 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);   
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| Select()系统调用及文件描述符集fd_set的应 ...
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