MD5加密解密程序实现及实验报告

该实验报告来自集美大学计算机工程学院的现代密码学课程，旨在让学生掌握MD5算法的使用，通过编程实现MD5的加密和解密功能。 实验目的: 1. 理解MD5（Message-Digest Algorithm 5）算法的基本原理。 2. 掌握如何使用MD5算法对字符串和文件进行哈希加密，生成固定长度的摘要信息。 3. 实现基于C++的MD5加密解密程序，包括计算字符串和文件的MD5值。 实验内容与设计思想: MD5是一种广泛使用的哈希函数，能够将任意长度的数据转化为固定长度的128位（16字节）摘要。这个实验主要包含以下三个部分： 1. 计算字符串的MD5值: 示例代码展示了如何利用MD5类的`update`方法计算字符串"abc"的MD5哈希值。首先创建一个MD5对象，然后用`update`更新数据，最后调用`toString`输出16进制表示的哈希结果。 2. 计算文件的MD5值: 对于文件，同样使用`update`方法，但需传递一个`ifstream`对象来读取文件内容。注意处理二进制文件时需设置打开模式为`ios::binary`。实验中提供了简单的示例，演示了如何检查文件是否存在以及计算其MD5值。 3. 基本的`update`接口使用: `update`方法是最核心的部分，可以接受任意字节数组和长度作为参数。实验中实现的`FileDigest`函数使用此接口，打开文件后逐块读取内容，直至文件末尾，从而计算整个文件的MD5值。 实验流程: 实验者需按照以下步骤进行操作： 1. 创建MD5对象。 2. 使用`update`方法处理数据（字符串或文件）。 3. 调用`toString`方法获取16进制格式的MD5摘要。 4. 分析和理解生成的哈希值，验证其不可逆性及对原始数据的唯一映射特性。 实验中的注意事项: 1. 文件处理时确保文件已正确打开且存在，否则返回空字符串。 2. 二进制文件需以`ios::binary`模式打开。 3. 注意异常处理，如当文件不存在时，可以抛出相应的异常。 通过这个实验，学生不仅能了解MD5算法的运作机制，还能提升C++编程和文件操作的能力，同时对信息安全的基础知识有更深入的理解。MD5虽然在安全性方面已经不适用于密码存储等高安全需求，但在数据校验和文件完整性验证等领域仍有广泛应用。