学步园

介绍MD5的论文：http://tools.ietf.org/html/rfc1321

MD5_Global.h

// MD5_Global.h - RSAREF types and constants

// POINTER defines a generic pointer type
typedef unsigned char *POINTER;

// UINT2 defines a two byte word 
typedef unsigned short int UINT2;

// UINT4 defines a four byte word
typedef unsigned long int UINT4;

MD5.h

/////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//  MD5加密类
//
//  Bode
//  2007-01-29
//
//  参考资料：
//  Ronald L. Rivest (1992) "The MD5 Message-Digest Algorithm" 
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////

#include "MD5_Global.h"

// MD5 context.
typedef struct {
    UINT4 state[4];             // state (ABCD) 
    UINT4 count[2];             // number of bits, modulo 2^64 (lsb first) 
    unsigned char buffer[64];   // input buffer
} MD5_CTX;

// MD5 Class
class MD5
{
private:
    static unsigned char PADDING[64];
public:
    static void MD5Init (MD5_CTX *);
    static void MD5Update (MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int);
    static void MD5Final (unsigned char [16], MD5_CTX *);
private:
    static void MD5Transform (UINT4 [4], unsigned char [64]);
    static void Encode (unsigned char *, UINT4 *, unsigned int);
    static void Decode (UINT4 *, unsigned char *, unsigned int);
    static void MD5_memcpy (POINTER, POINTER, unsigned int);
    static void MD5_memset (POINTER, int, unsigned int);
public:
    static void ToMD5(unsigned char [16],  void *, unsigned int);
};

MD5.cpp

/////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//  MD5加密类
//
//  Bode
//  2007-01-29
//
//  参考资料：
//  Ronald L. Rivest (1992) "The MD5 Message-Digest Algorithm" 
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////

#include "MD5.h"

// Constants for MD5Transform routine.
#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

// 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); \
}

unsigned char MD5::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
};

// MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context.
void MD5::MD5Init (MD5_CTX *context)
{
    context->count[0] = context->count[1] = 0;
    // Load magic initialization constants.
    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.
void MD5::MD5Update (MD5_CTX *context, unsigned char *input, unsigned int inputLen)
{
    unsigned int i, index, partLen;

    // Compute number of bytes mod 64
    index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

    // Update number of bits
    if ((context->count[0] += ((UINT4)inputLen << 3))
        < ((UINT4)inputLen << 3))
        context->count[1]++;
    context->count[1] += ((UINT4)inputLen >> 29);

    partLen = 64 - index;

    // Transform as many times as possible.
    if (inputLen >= partLen) {
        MD5_memcpy
            ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)input, partLen);
        MD5Transform (context->state, context->buffer);

        for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
            MD5Transform (context->state, &input[i]);

        index = 0;
    }
    else
        i = 0;

    // Buffer remaining input
    MD5_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.
void MD5::MD5Final (unsigned char digest[16], MD5_CTX *context)
{
    unsigned char bits[8];
    unsigned int index, padLen;

    // Save number of bits 
    Encode (bits, context->count, 8);

    // Pad out to 56 mod 64.
    index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
    padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
    MD5Update (context, PADDING, padLen);

    // Append length (before padding)
    MD5Update (context, bits, 8);
    // Store state in digest
    Encode (digest, context->state, 16);

    // Zeroize sensitive information.
    MD5_memset ((POINTER)context, 0, sizeof (*context));
}

/////////////////////////////////////////////
// MD5 basic transformation. Transforms state based on block.
void MD5::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.    
    MD5_memset ((POINTER)x, 0, sizeof (x));
}

// Encodes input (UINT4) into output (unsigned char). Assumes len is
//a multiple of 4.
void MD5::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] >&