md5加密C语言实现

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md5加密C语言实现

md5加密，这里的程序只是简单实现了md5加密的效果，适用于字符串，

md5加密的主要步骤为：

1.md5结构体定义，即md5头文件。

#ifndef MD5_FORENCRPTY_H
#define MD5_FORENCRPTY_H
/*this is only 32bit*/
typedef unsigned int md5_int;
struct MD5_struct
{
md5_int A;
md5_int B;
md5_int C;
md5_int D;
md5_int lenbuf;
char buffer[128];
};
void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer);
void md5_process(struct MD5_struct * ctx);
char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void *rebuf);
void md5_buffer_full(struct MD5_struct * ctx);
void md5_print(struct MD5_struct * ctx);
#endif

2.信息初始化。

md5以512位分组来处理输入文本，每一分组又划分为16个32位子分组。
首先填充消息使其长度恰好为一个比512位的倍数仅小64位的数。填充方法是附一个1在消息后面，后接所要求的多个0，然后在其后附上64位的消息（信息）长度。

需要用于用于初始化md5结构体的四个32位变量为：

ctx->A=0x67452301;
ctx->B=0xefcdab89;
ctx->C=0x98badcfe;
ctx->D=0x10325476;

3.定义循环的线性函数。

#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)))
//数据移位处理
#define ROT(x,s) (x=(x<<s)|(x>>(32-s)))
#define FF(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(F(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define GG(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(G(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define HH(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(H(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define II(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(I(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
//Mj表示消息的第j个子分组（从0到15）

4.循环处理信息

循环的次数是消息中512位消息分组的数目。
主循环有四轮，每轮很相拟。第一轮进行16次操作。每次操作对a，b，c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量，文本的一个子分组和一个常数。
再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a，b，c或d中之一。最后用该结果取代a，b，c或d中之一。
所有这些完成之后，将A，B，C，D分别加上a，b，c，d。然后用下一分组数据继续运行算法，具体的算法定义见步骤2。
5.md5加密数据输出。
算法的输出由四个32位分组组成，将它们形成一个128位散列值，即A,B,C,D组成。

md5.c

/*
md5.c
this is for encryt by md5,just simple implement it.
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "md5.h"
struct MD5_struct ctx;
extern void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer);
extern void md5_process(struct MD5_struct * ctx);
extern char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void * rebuf);
extern void md5_buffer_full(struct MD5_struct * ctx);
extern void md5_print(struct MD5_struct * ctx);
/* set data for fill buffer */
md5_int fullbuffer[64]={0x80,0};
md5_int M[16]={0,0};
/*
for loop A\B\C\D ways
*/
#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 ROT(x,s) (x=(x<<s)|(x>>(32-s)))
#define FF(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(F(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define GG(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(G(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define HH(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(H(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define II(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(I(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
/*
init MD5_struct ctx
*/
void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer)
{
ctx->A=0x67452301;
ctx->B=0xefcdab89;
ctx->C=0x98badcfe;
ctx->D=0x10325476;
ctx->lenbuf=strlen(buffer);
memcpy(ctx->buffer,buffer,ctx->lenbuf);
}
/*
print ctx's message
*/
void md5_print(struct MD5_struct *ctx)
{
printf("******************************\n");
printf("ctx->A:%x\n",ctx->A);
printf("ctx->B:%x\n",ctx->B);
printf("ctx->C:%x\n",ctx->C);
printf("ctx->D:%x\n",ctx->D);
printf("ctx->lenbuf:%d\n",ctx->lenbuf);
printf("ctx->buffer:%s\n",ctx->buffer);
printf("******************************\n");
}
/*
fill buffer to mod%64
*/
void md5_buffer_full(struct MD5_struct *ctx)
{
md5_int sizebyte[2]={0,0};
md5_int len=ctx->lenbuf;
md5_int byte=len>56?(64-(len-56)):56-len;
memcpy(&ctx->buffer[len],fullbuffer,byte);
sizebyte[0]+=(ctx->lenbuf<<3);
if(sizebyte[0]<ctx->lenbuf)
sizebyte[1]++;
memcpy(&ctx->buffer[len+byte],&sizebyte,sizeof(sizebyte));
}
/*
deal message
*/
void md5_process(struct MD5_struct *ctx)
{
int i=0;
int j;
md5_int a=ctx->A;
md5_int b=ctx->B;
md5_int c=ctx->C;
md5_int d=ctx->D;
for(i=0;i<=ctx->lenbuf;i+=64)//loop time
{
memcpy(M,ctx->buffer,sizeof(md5_int)*16);
/* round 1 */
FF(a,b,c,d, 0, 7,0xd76aa478);
FF(d,a,b,c, 1,12,0xe8c7b756);
FF(c,d,a,b, 2,17,0x242070db);
FF(b,c,d,a, 3,22,0xc1bdceee);
FF(a,b,c,d, 4, 7,0xf57c0faf);
FF(d,a,b,c, 5,12,0x4787c62a);
FF(c,d,a,b, 6,17,0xa8304613);
FF(b,c,d,a, 7,22,0xfd469501);
FF(a,b,c,d, 8, 7,0x698098d8);
FF(d,a,b,c, 9,12,0x8b44f7af);
FF(c,d,a,b,10,17,0xffff5bb1);
FF(b,c,d,a,11,22,0x895cd7be);
FF(a,b,c,d,12, 7,0x6b901122);
FF(d,a,b,c,13,12,0xfd987193);
FF(c,d,a,b,14,17,0xa679438e);
FF(b,c,d,a,15,22,0x49b40821);
/* round 2 */
GG(a,b,c,d, 1, 5,0xf61e2562);
GG(d,a,b,c, 6, 9,0xc040b340);
GG(c,d,a,b,11,14,0x265e5a51);
GG(b,c,d,a, 0,20,0xe9b6c7aa);
GG(a,b,c,d, 5, 5,0xd62f105d);
GG(d,a,b,c,10, 9,0x02441453);
GG(c,d,a,b,15,14,0xd8a1e681);
GG(b,c,d,a, 4,20,0xe7d3fbc8);
GG(a,b,c,d, 9, 5,0x21e1cde6);
GG(d,a,b,c,14, 9,0xc33707d6);
GG(c,d,a,b, 3,14,0xf4d50d87);
GG(b,c,d,a, 8,20,0x455a14ed);
GG(a,b,c,d,13, 5,0xa9e3e905);
GG(d,a,b,c, 2, 9,0xfcefa3f8);
GG(c,d,a,b, 7,14,0x676f02d9);
GG(b,c,d,a,12,20,0x8d2a4c8a);
/* round 3 */
HH(a,b,c,d, 5, 4,0xfffa3942);
HH(d,a,b,c, 8,11,0x8771f681);
HH(c,d,a,b,11,16,0x6d9d6122);
HH(b,c,d,a,14,23,0xfde5380c);
HH(a,b,c,d, 1, 4,0xa4beea44);
HH(d,a,b,c, 4,11,0x4bdecfa9);
HH(c,d,a,b, 7,16,0xf6bb4b60);
HH(b,c,d,a,10,23,0xbebfbc70);
HH(a,b,c,d,13, 4,0x289b7ec6);
HH(d,a,b,c, 0,11,0xeaa127fa);
HH(c,d,a,b, 3,16,0xd4ef3085);
HH(b,c,d,a, 6,23,0x04881d05);
HH(a,b,c,d, 9, 4,0xd9d4d039);
HH(d,a,b,c,12,11,0xe6db99e5);
HH(c,d,a,b,15,16,0x1fa27cf8);
HH(b,c,d,a, 2,23,0xc4ac5665);
/* round 4 */
II(a,b,c,d, 0, 6,0xf4292244);
II(d,a,b,c, 7,10,0x432aff97);
II(c,d,a,b,14,15,0xab9423a7);
II(b,c,d,a, 5,21,0xfc93a039);
II(a,b,c,d,12, 6,0x655b59c3);
II(d,a,b,c, 3,10,0x8f0ccc92);
II(c,d,a,b,10,15,0xffeff47d);
II(b,c,d,a, 1,21,0x85845dd1);
II(a,b,c,d, 8, 6,0x6fa87e4f);
II(d,a,b,c,15,10,0xfe2ce6e0);
II(c,d,a,b, 6,15,0xa3014314);
II(b,c,d,a,13,21,0x4e0811a1);
II(a,b,c,d, 4, 6,0xf7537e82);
II(d,a,b,c,11,10,0xbd3af235);
II(c,d,a,b, 2,15,0x2ad7d2bb);
II(b,c,d,a, 9,21,0xeb86d391);
ctx->A+=a;
ctx->B+=b;
ctx->C+=c;
ctx->D+=d;
}
}
/*
store result
*/
char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void *rebuf)
{
int i=0;
memset(rebuf,0,16);
memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[0],&ctx->A,sizeof(ctx->A));
memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[4],&ctx->B,sizeof(ctx->B));
memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[8],&ctx->C,sizeof(ctx->C));
memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[12],&ctx->D,sizeof(ctx->D));
/* print md5 result */
md5_print(ctx);
printf("md5:");
while(i<16)
{
printf("%02x",((unsigned char *)rebuf)[i++]);
}
printf("\n*********************************\n");
return rebuf;
}
int main(int argc,char ** argv)
{
unsigned char rebuf[16];
unsigned char message[64];
printf("please enter you message for encrypt:");
scanf("%s",message);
md5_init(&ctx,message);
md5_buffer_full(&ctx);
md5_process(&ctx);
md5_fini(&ctx,rebuf);
return 0;
}

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