c语言md5 哈希算法

MD5是一种常见的哈希算法，可以将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值。以下是一个使用C语言实现MD5哈希算法的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>

#define LEFTROTATE(x, c) (((x) << (c)) | ((x) >> (32 - (c))))

void md5(const uint8_t *initial_msg, size_t initial_len, uint8_t *digest) {

    // 初始化变量
    uint32_t h0, h1, h2, h3;
    h0 = 0x67452301;
    h1 = 0xEFCDAB89;
    h2 = 0x98BADCFE;
    h3 = 0x10325476;

    // 消息填充
    uint8_t *msg = NULL;
    size_t new_len, offset;
    for (new_len = initial_len + 1; new_len % 64 != 56; new_len++);
    msg = (uint8_t*)calloc(new_len + 8, 1);
    memcpy(msg, initial_msg, initial_len);
    msg[initial_len] = 0x80;
    offset = new_len - 8;
    *((uint64_t*)(msg + offset)) = (uint64_t)initial_len * 8;

    // 处理消息块
    uint32_t *w = (uint32_t *)msg;
    uint32_t a, b, c, d, i, f, g, temp;

    for (i = 0; i < new_len; i += 16) {

        a = h0;
        b = h1;
        c = h2;
        d = h3;

        // Round 1
        for (uint8_t j = 0; j < 16; j++) {
            f = (b & c) | ((~b) & d);
            g = j;
            temp = d;
            d = c;
            c = b;
            b = b + LEFTROTATE((a + f + w[g] + 0x5A827999), 5);
            a = temp;
        }

        // Round 2
        for (uint8_t j = 16; j < 32; j++) {
            f = (d & b) | ((~d) & c);
            g = (5 * j + 1) % 16;
            temp = d;
            d = c;
            c = b;
            b = b + LEFTROTATE((a + f + w[g] + 0x6ED9EBA1), 5);
            a = temp;
        }

        // Round 3
        for (uint8_t j = 32; j < 48; j++) {
            f = b ^ c ^ d;
            g = (3 * j + 5) % 16;
            temp = d;
            d = c;
            c = b;
            b = b + LEFTROTATE((a + f + w[g] + 0x8F1BBCDC), 5);
            a = temp;
        }

        // Round 4
        for (uint8_t j = 48; j < 64; j++) {
            f = c ^ (b | (~d));
            g = (7 * j) % 16;
            temp = d;
            d = c;
            c = b;
            b = b + LEFTROTATE((a + f + w[g] + 0xCA62C1D6), 5);
            a = temp;
        }

        // 更新哈希值
        h0 += a;
        h1 += b;
        h2 += c;
        h3 += d;

    }

    // 释放内存
    free(msg);

    // 生成哈希值
    *((uint32_t*)(digest)) = h0;
    *((uint32_t*)(digest + 4)) = h1;
    *((uint32_t*)(digest + 8)) = h2;
    *((uint32_t*)(digest + 12)) = h3;

}

int main() {

    uint8_t digest[16];
    char *msg = "hello world";
    md5((uint8_t*)msg, strlen(msg), digest);

    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        printf("%02x", digest[i]);
    }

    return 0;
}

在这个例子中，我们使用了C语言和标准库函数来实现MD5哈希算法。首先，我们定义了一个`md5`函数，该函数接受输入消息、输入长度和哈希值缓冲区，并将哈希值存储在缓冲区中。

在`md5`函数中，我们首先初始化了四个32位的变量`h0`、`h1`、`h2`和`h3`，这些变量将用于存储哈希值。然后，我们对输入消息进行填充，以确保其长度为64的倍数。接下来，我们将填充后的消息分成16个32位的块，并使用四个循环来处理每个块。

在每个循环中，我们使用一系列运算来更新哈希值。具体来说，我们使用了四个轮（Round 1、Round 2、Round 3和Round 4），每个轮使用不同的逻辑函数和常量。最后，我们将更新后的哈希值存储在变量`h0`、`h1`、`h2`和`h3`中，并将其转换为字节序列，存储在哈希值缓冲区中。

在`main`函数中，我们定义了一个输入消息字符串，并使用`md5`函数将其哈希为一个16字节的哈希值。最后，我们打印出哈希值的十六进制表示。