golang模拟MD5算法

时间: 2023-07-10 18:33:36 浏览: 68
MD5 算法是一个非常复杂的加密算法,模拟实现并不是一个简单的任务。不过,我们可以简单地了解一下 MD5 算法的实现原理,并尝试编写一个基本的模拟实现。 MD5 算法使用了一系列逻辑函数、常量和位运算来实现加密过程。其中,最重要的是四个逻辑函数 F、G、H 和 I,它们分别对应了四轮加密过程中的不同操作。在模拟实现中,我们可以使用类似的函数来模拟这些操作。 下面是一个简单的 MD5 算法模拟实现示例: ```go package main import ( "fmt" ) func main() { str := "hello world" data := []byte(str) // 初始化状态 a0 := uint32(0x67452301) b0 := uint32(0xEFCDAB89) c0 := uint32(0x98BADCFE) d0 := uint32(0x10325476) // 填充数据 data = padding(data) // 切片处理 chunks := chunk(data) // 处理每个块 for _, chunk := range chunks { // 拆分成16个32位字 words := make([]uint32, 16) for i := 0; i < 16; i++ { words[i] = uint32(chunk[i*4]) | uint32(chunk[i*4+1])<<8 | uint32(chunk[i*4+2])<<16 | uint32(chunk[i*4+3])<<24 } // 保存状态 aa := a0 bb := b0 cc := c0 dd := d0 // 第一轮加密 aa = round1(aa, bb, cc, dd, words[0], 7, 0xD76AA478) dd = round1(dd, aa, bb, cc, words[1], 12, 0xE8C7B756) cc = round1(cc, dd, aa, bb, words[2], 17, 0x242070DB) bb = round1(bb, cc, dd, aa, words[3], 22, 0xC1BDCEEE) aa = round1(aa, bb, cc, dd, words[4], 7, 0xF57C0FAF) dd = round1(dd, aa, bb, cc, words[5], 12, 0x4787C62A) cc = round1(cc, dd, aa, bb, words[6], 17, 0xA8304613) bb = round1(bb, cc, dd, aa, words[7], 22, 0xFD469501) aa = round1(aa, bb, cc, dd, words[8], 7, 0x698098D8) dd = round1(dd, aa, bb, cc, words[9], 12, 0x8B44F7AF) cc = round1(cc, dd, aa, bb, words[10], 17, 0xFFFF5BB1) bb = round1(bb, cc, dd, aa, words[11], 22, 0x895CD7BE) aa = round1(aa, bb, cc, dd, words[12], 7, 0x6B901122) dd = round1(dd, aa, bb, cc, words[13], 12, 0xFD987193) cc = round1(cc, dd, aa, bb, words[14], 17, 0xA679438E) bb = round1(bb, cc, dd, aa, words[15], 22, 0x49B40821) // 第二轮加密 aa = round2(aa, bb, cc, dd, words[1], 5, 0xF61E2562) dd = round2(dd, aa, bb, cc, words[6], 9, 0xC040B340) cc = round2(cc, dd, aa, bb, words[11], 14, 0x265E5A51) bb = round2(bb, cc, dd, aa, words[0], 20, 0xE9B6C7AA) aa = round2(aa, bb, cc, dd, words[5], 5, 0xD62F105D) dd = round2(dd, aa, bb, cc, words[10], 9, 0x02441453) cc = round2(cc, dd, aa, bb, words[15], 14, 0xD8A1E681) bb = round2(bb, cc, dd, aa, words[4], 20, 0xE7D3FBC8) aa = round2(aa, bb, cc, dd, words[9], 5, 0x21E1CDE6) dd = round2(dd, aa, bb, cc, words[14], 9, 0xC33707D6) cc = round2(cc, dd, aa, bb, words[3], 14, 0xF4D50D87) bb = round2(bb, cc, dd, aa, words[8], 20, 0x455A14ED) aa = round2(aa, bb, cc, dd, words[13], 5, 0xA9E3E905) dd = round2(dd, aa, bb, cc, words[2], 9, 0xFCEFA3F8) cc = round2(cc, dd, aa, bb, words[7], 14, 0x676F02D9) bb = round2(bb, cc, dd, aa, words[12], 20, 0x8D2A4C8A) // 第三轮加密 aa = round3(aa, bb, cc, dd, words[5], 4, 0xFFFA3942) dd = round3(dd, aa, bb, cc, words[8], 11, 0x8771F681) cc = round3(cc, dd, aa, bb, words[11], 16, 0x6D9D6122) bb = round3(bb, cc, dd, aa, words[14], 23, 0xFDE5380C) aa = round3(aa, bb, cc, dd, words[1], 4, 0xA4BEEA44) dd = round3(dd, aa, bb, cc, words[4], 11, 0x4BDECFA9) cc = round3(cc, dd, aa, bb, words[7], 16, 0xF6BB4B60) bb = round3(bb, cc, dd, aa, words[10], 23, 0xBEBFBC70) aa = round3(aa, bb, cc, dd, words[13], 4, 0x289B7EC6) dd = round3(dd, aa, bb, cc, words[0], 11, 0xEAA127FA) cc = round3(cc, dd, aa, bb, words[3], 16, 0xD4EF3085) bb = round3(bb, cc, dd, aa, words[6], 23, 0x04881D05) aa = round3(aa, bb, cc, dd, words[9], 4, 0xD9D4D039) dd = round3(dd, aa, bb, cc, words[12], 11, 0xE6DB99E5) cc = round3(cc, dd, aa, bb, words[15], 16, 0x1FA27CF8) bb = round3(bb, cc, dd, aa, words[2], 23, 0xC4AC5665) // 第四轮加密 aa = round4(aa, bb, cc, dd, words[0], 6, 0xF4292244) dd = round4(dd, aa, bb, cc, words[7], 10, 0x432AFF97) cc = round4(cc, dd, aa, bb, words[14], 15, 0xAB9423A7) bb = round4(bb, cc, dd, aa, words[5], 21, 0xFC93A039) aa = round4(aa, bb, cc, dd, words[12], 6, 0x655B59C3) dd = round4(dd, aa, bb, cc, words[3], 10, 0x8F0CCC92) cc = round4(cc, dd, aa, bb, words[10], 15, 0xFFEFF47D) bb = round4(bb, cc, dd, aa, words[1], 21, 0x85845DD1) aa = round4(aa, bb, cc, dd, words[8], 6, 0x6FA87E4F) dd = round4(dd, aa, bb, cc, words[15], 10, 0xFE2CE6E0) cc = round4(cc, dd, aa, bb, words[6], 15, 0xA3014314) bb = round4(bb, cc, dd, aa, words[13], 21, 0x4E0811A1) aa = round4(aa, bb, cc, dd, words[4], 6, 0xF7537E82) dd = round4(dd, aa, bb, cc, words[11], 10, 0xBD3AF235) cc = round4(cc, dd, aa, bb, words[2], 15, 0x2AD7D2BB) bb = round4(bb, cc, dd, aa, words[9], 21, 0xEB86D391) // 更新状态 a0 += aa b0 += bb c0 += cc d0 += dd } // 输出结果 hash := []byte{byte(a0), byte(a0 >> 8), byte(a0 >> 16), byte(a0 >> 24), byte(b0), byte(b0 >> 8), byte(b0 >> 16), byte(b0 >> 24), byte(c0), byte(c0 >> 8), byte(c0 >> 16), byte(c0 >> 24), byte(d0), byte(d0 >> 8), byte(d0 >> 16), byte(d0 >> 24)} fmt.Printf("MD5(%s)=%x\n", str, hash) } func padding(data []byte) []byte { // 填充数据 len := len(data) k := 448 - ((len * 8) % 512) if k < 0 { k += 512 } padding := make([]byte, k/8+64/8) padding[0] = 0x80 length := uint64(len * 8) padding[len(padding)-8] = byte(length) padding[len(padding)-7] = byte(length >> 8) padding[len(padding)-6] = byte(length >> 16) padding[len(padding)-5] = byte(length >> 24) padding[len(padding)-4] = byte(length >> 32) padding[len(padding)-3] = byte(length >> 40) padding[len(padding)-2] = byte(length >> 48) padding[len(padding)-1] = byte(length >> 56) return append(data, padding...) } func chunk(data []byte) [][]byte { // 切片处理 chunks := make([][]byte, len(data)/64) for i := 0; i < len(data)/64; i++ { chunks[i] = data[i*64 : i*64+64] } return chunks } func round1(a, b, c, d, x, s, t uint32) uint32 { return b + leftrotate(a+f(b, c, d)+x+t, s) } func round2(a, b, c, d, x, s, t uint32) uint32 { return b + leftrotate(a+g(b, c, d)+x+t, s) } func round3(a, b, c, d, x, s, t uint32) uint32 { return b + leftrotate(a+h(b, c, d)+x+t, s) } func round4(a, b, c, d, x, s, t uint32) uint32 { return b + leftrotate(a+i(b, c, d)+x+t, s) } func f(x, y, z uint32) uint32 { return (x & y) | (^x & z) } func g(x, y, z uint32) uint32 { return (x & z) | (y & ^z) } func h(x, y, z uint32) uint32 { return x ^ y ^ z } func i(x, y, z uint32) uint32 { return y ^ (x | ^z) } func leftrotate(x uint32, n uint) uint32 { return (x << n) | (x >> (32 - n)) } ``` 在这个示例中,我们使用了一个名为 `padding` 的函数来对数据进行填充,使用了一个名为 `chunk` 的函数来将数据切片处理成若干个 64 字节的块。然后,我们使用四个 `round` 函数来模拟四轮加密过程,使用四个逻辑函数来模拟四轮加密过程中的不同操作。最后,我们使用 `leftrotate` 函数来实现循环左移操作。 需要注意的是,这个模拟实现只是一个简单的示例,不具备实用性。真正的 MD5 算法要比这个复杂得多,包含了更多的细节和优化,不建议自行编写。建议使用现有的加密库来实现 MD5 加密。

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