VC++环境下MD5校验和计算程序介绍

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资源摘要信息:"Md5Code是一个在Microsoft Visual C++(简称VC++)环境下编写的MD5校验和计算小程序。MD5(Message-Digest Algorithm 5)是一种广泛使用的密码散列函数,能够产生出一个128位的散列值(hash value),通常用一个32位的十六进制字符串表示。MD5主要用于确保信息传输完整一致,常用于文件完整性校验、安全认证等方面。" 知识点详述: 1. MD5算法简介: MD5算法是由Ron Rivest在1991年设计的,属于MD4、MD3系列算法的后继者,设计的初衷是为了提供一种安全、快速的数据完整性校验方法。MD5算法以512位分组的方式处理输入信息,并且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过一系列的复杂操作最终输出一个128位的散列值。由于MD5算法简单、快速,在互联网上得到了广泛的应用。 2. VC++环境: VC++即Microsoft Visual C++,是微软公司推出的一款集成开发环境(IDE),用于C、C++等语言的开发。VC++提供了代码编辑、编译、调试等功能,并且支持Windows API,可以用来开发Windows应用程序。VC++环境广泛应用于桌面软件开发、驱动开发、游戏开发等领域。 3. MD5校验和计算: MD5校验和计算通常用于验证文件的完整性,即确保文件在传输或存储过程中未被篡改。用户在下载文件后,可以使用MD5校验和工具生成文件的MD5值,然后与文件提供方提供的MD5值进行比对。如果两个MD5值一致,则说明文件完整无缺。 4. 小程序设计与实现: Md5Code小程序可能是一个命令行界面程序,也可能是具有图形用户界面的软件。它需要使用VC++提供的库函数来实现文件的读取、MD5算法的计算以及结果的展示。程序设计通常包含以下几个步骤: - 文件读取:程序需要读取用户指定的文件内容。 - MD5计算:调用或实现MD5算法对读取的数据进行散列计算。 - 结果输出:将计算出的MD5散列值输出给用户。 5. MD5的应用场景: MD5作为一种散列算法,除了用于文件校验,还有其它应用场景。例如: - 密码存储:MD5可以用来存储加密后的密码,以保护用户密码的安全。 - 数字签名:MD5散列值可以与数字签名技术结合,用于身份验证和数据完整性的确认。 - 数据库索引:在数据库中,MD5可用于索引字段的生成,帮助快速检索数据。 6. MD5的安全性问题: 近年来,MD5算法的安全性遭到了质疑。由于算法存在设计上的缺陷,它不能有效地抵抗碰撞攻击。碰撞攻击指的是找到两个不同的输入信息,它们的MD5散列值相同。随着计算机技术的发展,尤其是专门设计的硬件和算法的出现,MD5已不再被认为是安全的加密算法。目前,更安全的散列算法,如SHA-256,已被推荐用于安全敏感的应用场景。 总结而言,Md5Code是一个在VC++环境下实现的MD5校验和计算工具。它可以帮助用户快速地计算出文件的MD5散列值,用于校验文件的完整性。然而,鉴于MD5算法存在的安全隐患,开发者和用户在处理敏感数据时,应考虑使用更安全的散列算法。
2013-01-24 上传
public class MD5Code { static final int S11 = 7; static final int S12 = 12; static final int S13 = 17; static final int S14 = 22; static final int S21 = 5; static final int S22 = 9; static final int S23 = 14; static final int S24 = 20; static final int S31 = 4; static final int S32 = 11; static final int S33 = 16; static final int S34 = 23; static final int S41 = 6; static final int S42 = 10; static final int S43 = 15; static final int S44 = 21; static final byte[] PADDING = { -128, 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 }; private long[] state = new long[4];// state (ABCD) private long[] count = new long[2];// number of bits, modulo 2^64 (lsb // first) private byte[] buffer = new byte[64]; // input buffer /* * digestHexStr是MD5的唯一一个公共成员,是最新一次计算结果的 16进制ASCII表示. */ public String digestHexStr; /* * digest,是最新一次计算结果的2进制内部表示,表示128bit的MD5值. */ private byte[] digest = new byte[16]; /* * getMD5ofStr是类MD5最主要的公共方法,入口参数是你想要进行MD5变换的字符串 * 返回的是变换完的结果,这个结果是从公共成员digestHexStr取得的. */ public String getMD5ofStr(String inbuf) { md5Init(); md5Update(inbuf.getBytes(), inbuf.length()); md5Final(); digestHexStr = ""; for (int i = 0; i < 16; i++) { digestHexStr += byteHEX(digest[i]); } return digestHexStr; } // 这是MD5这个类的标准构造函数,JavaBean要求有一个public的并且没有参数的构造函数 public MD5Code() { md5Init(); return; } /* md5Init是一个初始化函数,初始化核心变量,装入标准的幻数 */ private void md5Init() { count[0] = 0L; count[1] = 0L; // /* Load magic initialization constants. state[0] = 0x67452301L; state[1] = 0xefcdab89L; state[2] = 0x98badcfeL; state[3] = 0x10325476L; return; } /* * F, G, H ,I 是4个基本的MD5函数,在原始的MD5的C实现中,由于它们是 * 简单的位运算,可能出于效率的考虑把它们实现成了宏,在java中,我们把它们 实现成了private方法,名字保持了原来C中的。 */ private long F(long x, long y, long z) { return (x & y) | ((~x) & z); } private long G(long x, long y, long z) { return (x & z) | (y & (~z)); } private long H(long x, long y, long z) { return x ^ y ^ z; } private long I(long x, long y, long z) { return y ^ (x | (~z)); } /* * FF,GG,HH和II将调用F,G,H,I进行近一步变换 FF, GG, HH, and II transformations for * rounds 1, 2, 3, and 4. Rotation is separate from addition to prevent * recomputation. */ private long FF(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) { a += F(b, c, d) + x + ac; a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s)); a += b; return a; } private long GG(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) { a += G(b, c, d) + x + ac; a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s)); a += b; return a; } private long HH(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) { a += H(b, c, d) + x + ac; a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s)); a += b; return a; } private long II(long a, long b, long c, long d, long x, long s, long ac) { a += I(b, c, d) + x + ac; a = ((int) a << s) | ((int) a >>> (32 - s)); a += b; return a; } /* * md5Update是MD5的主计算过程,inbuf是要变换的字节串,inputlen是长度,这个 * 函数由getMD5ofStr调用,调用之前需要调用md5init,因此把它设计成private的 */ private void md5Update(byte[] inbuf, int inputLen) { int i, index, partLen; byte[] block = new byte[64]; index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3F; // /* Update number of bits */ if ((count[0] += (inputLen << 3)) < (inputLen << 3)) count[1]++; count[1] += (inputLen >>> 29); partLen = 64 - index; // Transform as many times as possible. if (inputLen >= partLen) { md5Memcpy(buffer, inbuf, index, 0, partLen); md5Transform(buffer); for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) { md5Memcpy(block, inbuf, 0, i, 64); md5Transform(block); } index = 0; } else i = 0; // /* Buffer remaining input */ md5Memcpy(buffer, inbuf, index, i, inputLen - i); } /* * md5Final整理和填写输出结果 */ private void md5Final() { byte[] bits = new byte[8]; int index, padLen; // /* Save number of bits */ Encode(bits, count, 8); // /* Pad out to 56 mod 64. index = (int) (count[0] >>> 3) & 0x3f; padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index); md5Update(PADDING, padLen); // /* Append length (before padding) */ md5Update(bits, 8); // /* Store state in digest */ Encode(digest, state, 16); } /* * md5Memcpy是一个内部使用的byte数组的块拷贝函数,从input的inpos开始把len长度的 * 字节拷贝到output的outpos位置开始 */ private void md5Memcpy(byte[] output, byte[] input, int outpos, int inpos, int len) { int i; for (i = 0; i < len; i++) output[outpos + i] = input[inpos + i]; } /* * md5Transform是MD5核心变换程序,有md5Update调用,block是分块的原始字节 */ private void md5Transform(byte block[]) { long a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3]; long[] x = new long[16]; Decode(x, block, 64); /* Round 1 */ a = FF(a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478L); /* 1 */ d = FF(d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756L); /* 2 */ c = FF(c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070dbL); /* 3 */ b = FF(b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceeeL); /* 4 */ a = FF(a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0fafL); /* 5 */ d = FF(d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62aL); /* 6 */ c = FF(c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613L); /* 7 */ b = FF(b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501L); /* 8 */ a = FF(a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8L); /* 9 */ d = FF(d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7afL); /* 10 */ c = FF(c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1L); /* 11 */ b = FF(b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7beL); /* 12 */ a = FF(a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122L); /* 13 */ d = FF(d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193L); /* 14 */ c = FF(c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438eL); /* 15 */ b = FF(b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821L); /* 16 */ /* Round 2 */ a = GG(a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562L); /* 17 */ d = GG(d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340L); /* 18 */ c = GG(c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51L); /* 19 */ b = GG(b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aaL); /* 20 */ a = GG(a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105dL); /* 21 */ d = GG(d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453L); /* 22 */ c = GG(c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681L); /* 23 */ b = GG(b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8L); /* 24 */ a = GG(a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6L); /* 25 */ d = GG(d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6L); /* 26 */ c = GG(c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87L); /* 27 */ b = GG(b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14edL); /* 28 */ a = GG(a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905L); /* 29 */ d = GG(d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8L); /* 30 */ c = GG(c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9L); /* 31 */ b = GG(b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8aL); /* 32 */ /* Round 3 */ a = HH(a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942L); /* 33 */ d = HH(d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681L); /* 34 */ c = HH(c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122L); /* 35 */ b = HH(b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380cL); /* 36 */ a = HH(a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44L); /* 37 */ d = HH(d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9L); /* 38 */ c = HH(c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60L); /* 39 */ b = HH(b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70L); /* 40 */ a = HH(a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6L); /* 41 */ d = HH(d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127faL); /* 42 */ c = HH(c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085L); /* 43 */ b = HH(b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05L); /* 44 */ a = HH(a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039L); /* 45 */ d = HH(d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5L); /* 46 */ c = HH(c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8L); /* 47 */ b = HH(b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665L); /* 48 */ /* Round 4 */ a = II(a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244L); /* 49 */ d = II(d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97L); /* 50 */ c = II(c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7L); /* 51 */ b = II(b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039L); /* 52 */ a = II(a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3L); /* 53 */ d = II(d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92L); /* 54 */ c = II(c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47dL); /* 55 */ b = II(b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1L); /* 56 */ a = II(a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4fL); /* 57 */ d = II(d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0L); /* 58 */ c = II(c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314L); /* 59 */ b = II(b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1L); /* 60 */ a = II(a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82L); /* 61 */ d = II(d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235L); /* 62 */ c = II(c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bbL); /* 63 */ b = II(b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391L); /* 64 */ state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d; } /* * Encode把long数组按顺序拆成byte数组,因为java的long类型是64bit的, 只拆低32bit,以适应原始C实现的用途 */ private void Encode(byte[] output, long[] input, int len) { int i, j; for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) { output[j] = (byte) (input[i] & 0xffL); output[j + 1] = (byte) ((input[i] >>> 8) & 0xffL); output[j + 2] = (byte) ((input[i] >>> 16) & 0xffL); output[j + 3] = (byte) ((input[i] >>> 24) & 0xffL); } } /* * Decode把byte数组按顺序合成成long数组,因为java的long类型是64bit的, * 只合成低32bit,高32bit清零,以适应原始C实现的用途 */ private void Decode(long[] output, byte[] input, int len) { int i, j; for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) output[i] = b2iu(input[j]) | (b2iu(input[j + 1]) << 8) | (b2iu(input[j + 2]) << 16) | (b2iu(input[j + 3]) << 24); return; } /* * b2iu是我写的一个把byte按照不考虑正负号的原则的"升位"程序,因为java没有unsigned运算 */ public static long b2iu(byte b) { return b < 0 ? b & 0x7F + 128 : b; } /* * byteHEX(),用来把一个byte类型的数转换成十六进制的ASCII表示, * 因为java中的byte的toString无法实现这一点,我们又没有C语言中的 sprintf(outbuf,"X",ib) */ public static String byteHEX(byte ib) { char[] Digit = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' }; char[] ob = new char[2]; ob[0] = Digit[(ib >>> 4) & 0X0F]; ob[1] = Digit[ib & 0X0F]; String s = new String(ob); return s; } }