1. MD5概念
MD5是message-digest algorithm 5（信息-摘要算法）的縮寫科汗，被廣泛用于加密和解密技術(shù)上，它可以說是文件的“數(shù)字指紋”厂捞。任何一個文件耸采，無論是可執(zhí)行程序、圖像文件麦备、臨時文件或者其他任何類型的文件，也不管它體積多大昭娩，都有且只有一個獨一無二的MD5信息值凛篙，并且如果這個文件被修改過，它的MD5值也將隨之改變栏渺。因此呛梆，我們可以通過對比同一文件的MD5值，來校驗這個文件是否被“篡改”過磕诊。
2. MD5文件傳輸
當我們下載了一個軟件以后填物，如果想知道下載的這個軟件和網(wǎng)站的原始文件是否一模一樣，就可以給自己下載的文件做個MD5校驗霎终。如果得到的MD5值和網(wǎng)站公布的相同融痛，可確認所下載的文件是完整的。如有不同神僵，說明你下載的文件是不完整的：要么就是在網(wǎng)絡下載的過程中出現(xiàn)錯誤，要么就是此文件已被別人修改覆劈。為防止他人更改該文件時放入病毒保礼，最好不要使用沛励。（一般使用MD5計算工具（可以從網(wǎng)上下）載檢驗后和軟件網(wǎng)站公布得MD5碼進行比對）
3. MD5密碼加密
MD5也可以應用在對密碼得加密，那么加密后有什么作用呢炮障？和加密前有什么區(qū)別呢目派？
1.因為是不可逆的，所以在數(shù)據(jù)庫里面看到的密碼是無用的胁赢，你不是檢驗用戶的密碼企蹭，而是檢驗用戶輸入的密碼經(jīng)md5加密以后和數(shù)據(jù)庫內(nèi)的是否相符。
2.你不希望你的郵件服務器的管理員知道你的信用卡密碼吧智末？
4. MD5源碼
// MD5.h
#ifndef MD5_H
#define MD5_H
#include <stdio.h>
#define R_memset(x, y, z) memset(x, y, z)
#define R_memcpy(x, y, z) memcpy(x, y, z)
#define R_memcmp(x, y, z) memcmp(x, y, z)
typedef unsigned long UINT4;
typedef unsigned char *POINTER;
/* MD5 context. */
typedef struct {
/* state (ABCD) */
/*四個32bits數(shù)谅摄，用于存放最終計算得到的消息摘要。當消息長度〉512bits時系馆，也用于存放每個512bits的中間結(jié)果*/
UINT4 state[4];
/* number of bits, modulo 2^64 (lsb first) */
/*存儲原始信息的bits數(shù)長度,不包括填充的bits送漠，最長為 2^64 bits，因為2^64是一個64位數(shù)的最大值*/
UINT4 count[2];
/* input buffer */
/*存放輸入的信息的緩沖區(qū)由蘑，512bits*/
unsigned char buffer[64];
} MD5_CTX;
void MD5_init(MD5_CTX *context);
void MD5_update(MD5_CTX *context, unsigned char *, unsigned int);
void MD5_final(unsigned char [16], MD5_CTX *context);
#endif
// MD5.c
#include "my_MD5.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>
/*md5轉(zhuǎn)換用到的常量闽寡，算法本身規(guī)定的*/
#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 void MD5Transform(UINT4 [4], unsigned char [64]);
static void Encode(unsigned char *, UINT4 *, unsigned int);
static void Decode(UINT4 *, unsigned char *, unsigned int);
/*
用于bits填充的緩沖區(qū)，為什么要64個字節(jié)呢尼酿？因為當欲加密的信息的bits數(shù)被512除其余數(shù)為448時爷狈，
需要填充的bits的最大值為512=64*8 。
*/
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
};
/*
接下來的這幾個宏定義是md5算法規(guī)定的裳擎，就是對信息進行md5加密都要做的運算涎永。
據(jù)說有經(jīng)驗的高手跟蹤程序時根據(jù)這幾個特殊的操作就可以斷定是不是用的md5
*/
/* 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) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); (a) += (b); }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); (a) += (b); }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); (a) += (b); }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); (a) += (b); }
/* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context. */
/*初始化md5的結(jié)構(gòu)*/
void MD5_init(MD5_CTX *context)
{
/*將當前的有效信息的長度設(shè)成0,這個很簡單,還沒有有效信息,長度當然是0了*/
context->count[0] = context->count[1] = 0;
/* Load magic initialization constants.*/
/*初始化鏈接變量，算法要求這樣句惯，這個沒法解釋了*/
context->state[0] = 0x67452301;
context->state[1] = 0xefcdab89;
context->state[2] = 0x98badcfe;
context->state[3] = 0x10325476;
}
/* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
operation, processing another message block, and updating the
context. */
/*將與加密的信息傳遞給md5結(jié)構(gòu)土辩，可以多次調(diào)用
context：初始化過了的md5結(jié)構(gòu)
input：欲加密的信息，可以任意長
inputLen：指定input的長度
*/
void MD5_update(MD5_CTX *context,unsigned char * input,unsigned int inputLen)
{
unsigned int i, index, partLen;
/* Compute number of bytes mod 64 */
/*計算已有信息的bits長度的字節(jié)數(shù)的模64, 64bytes=512bits抢野。
用于判斷已有信息加上當前傳過來的信息的總長度能不能達到512bits拷淘，
如果能夠達到則對湊夠的512bits進行一次處理*/
index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);
/* Update number of bits *//*更新已有信息的bits長度*/
if((context->count[0] += ((UINT4)inputLen << 3)) < ((UINT4)inputLen << 3))
context->count[1]++;
context->count[1] += ((UINT4)inputLen >> 29);
/*計算已有的字節(jié)數(shù)長度還差多少字節(jié)可以 湊成64的整倍數(shù)*/
partLen = 64 - index;
/* Transform as many times as possible. */
/*如果當前輸入的字節(jié)數(shù) 大于 已有字節(jié)數(shù)長度補足64字節(jié)整倍數(shù)所差的字節(jié)數(shù)*/
if(inputLen >= partLen)
{
/*用當前輸入的內(nèi)容把context->buffer的內(nèi)容補足512bits*/
R_memcpy((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)input, partLen);
/*用基本函數(shù)對填充滿的512bits（已經(jīng)保存到context->buffer中） 做一次轉(zhuǎn)換，
轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到context->state中*/
MD5Transform(context->state, context->buffer);
/* 對當前輸入的剩余字節(jié)做轉(zhuǎn)換（如果剩余的字節(jié)<在輸入的input緩沖區(qū)
中>大于512bits的話)指孤，轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到context->state中*/
for(i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64 )
/*把i+63<inputlen改為i+64<=inputlen更容易理解*/
MD5Transform(context->state, &input[i]);
index = 0;
}
else
{
i = 0;
}
/* Buffer remaining input */
/*將輸入緩沖區(qū)中的不足填充滿512bits的剩余內(nèi)容填充到context->buffer中启涯，
留待以后再作處理*/
R_memcpy((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)&input[i], inputLen-i);
}
/* MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the
the message digest and zeroizing the context. */
/*獲取加密 的最終結(jié)果
digest：保存最終的加密串
context：你前面初始化并填入了信息的md5結(jié)構(gòu) */
void MD5_final (unsigned char digest[16],MD5_CTX *context)
{
unsigned char bits[8];
unsigned int index, padLen;
/* Save number of bits */
/*將要被轉(zhuǎn)換的信息(所有的)的bits長度拷貝到bits中*/
Encode(bits, context->count, 8);
/* Pad out to 56 mod 64. */
/* 計算所有的bits長度的字節(jié)數(shù)的模64, 64bytes=512bits*/
index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
/*計算需要填充的字節(jié)數(shù)，padLen的取值范圍在1-64之間*/
padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
/*這一次函數(shù)調(diào)用絕對不會再導致MD5Transform的被調(diào)用恃轩，因為這一次不會填滿512bits*/
MD5_update(context, PADDING, padLen);
/* Append length (before padding) */
/*補上原始信息的bits長度（bits長度固定的用64bits表示）结洼，
這一次能夠恰巧湊夠512bits，不會多也不會少*/
MD5_update(context, bits, 8);
/* Store state in digest */
/*將最終的結(jié)果保存到digest中叉跛。ok松忍，終于大功告成了*/
Encode(digest, context->state, 16);
/* Zeroize sensitive information. */
R_memset((POINTER)context, 0, sizeof(*context));
}
/* MD5 basic transformation. Transforms state based on block. */
/*
對512bits信息(即block緩沖區(qū))進行一次處理，每次處理包括四輪
state[4]：md5結(jié)構(gòu)中的state[4]筷厘，用于保存對512bits信息加密的中間結(jié)果或者最終結(jié)果
block[64]：欲加密的512bits信息
*/
static void MD5Transform (UINT4 state[4], unsigned char block[64])
{
UINT4 a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];
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); /* 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;
/* Zeroize sensitive information. */
R_memset((POINTER)x, 0, sizeof(x));
}
/* Encodes input (UINT4) into output (unsigned char). Assumes len is
a multiple of 4. */
/*將4字節(jié)的整數(shù)copy到字符形式的緩沖區(qū)中
output：用于輸出的字符緩沖區(qū)
input：欲轉(zhuǎn)換的四字節(jié)的整數(shù)形式的數(shù)組
len：output緩沖區(qū)的長度鸣峭，要求是4的整數(shù)倍
*/
static void Encode(unsigned char *output, UINT4 *input,unsigned 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);
}
}
/* Decodes input (unsigned char) into output (UINT4). Assumes len is
a multiple of 4. */
/*與上面的函數(shù)正好相反宏所，這一個把字符形式的緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)copy到4字節(jié)的整數(shù)中（即以整數(shù)形式保存）
output：保存轉(zhuǎn)換出的整數(shù)
input：欲轉(zhuǎn)換的字符緩沖區(qū)
len：輸入的字符緩沖區(qū)的長度，要求是4的整數(shù)倍
*/
static void Decode(UINT4 *output, unsigned char *input,unsigned int len)
{
unsigned int i, j;
for(i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
output[i] = ((UINT4)input[j]) | (((UINT4)input[j+1]) << 8) |
(((UINT4)input[j+2]) << 16) | (((UINT4)input[j+3]) << 24);
}
// main.c
#include "my_MD5.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
//#include "my_MD5.h"
int main(int argc, char* argv[])
{
int i;
MD5_CTX md5;
MD5_init(&md5); //初始化用于md5加密的結(jié)構(gòu)
unsigned char encrypt[1024]; //存放于加密的信息
unsigned char decrypt[17]; //存放加密后的結(jié)果
scanf("%s",encrypt); //輸入加密的字符
MD5_update(&md5,encrypt,strlen((char *)encrypt)); //對欲加密的字符進行加密
MD5_final(decrypt,&md5); //獲得最終結(jié)果
printf("加密前:%s\n加密后:",encrypt);
for(i=0; i<16; i++)
{
printf("%02x ",decrypt[i]);
}
printf("\n");
for(i=0; i<16; i++)
{
printf("%x",decrypt[i]);
}
printf("\n\n\n加密結(jié)束!\n");
return 0;
}
