Hash算法MD5 实验报告文档格式.docx
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MD5中有A、B、C、D,4个32位被称作链接变量的整数参数,它们的初始值分别为:
A=01234567B=89abcdef,C=fedcba98,D=76543210
当设置好这个4个链接变量后,就开始进入算法的4轮循环运算。
循环的次数是信息中512位信息分组数目。
首先将上面4个链接变量复制到另外4个变量中A到AA,B到BB,C到CC,D到DD,以备后面进行处理。
然后进入主循环,主循环有4轮,每轮循环都很相似。
第1轮进行16次操作,每次操作对A、B、C和D中的其中3个作一次非线性函数运算,然后将所得结果加上第4个变量,文本的一个子分组和一个常数。
再将所得结果向左循环移S位,并加上A、B、C或D其中
之一。
最后用该结果取代A、B、C或D其中之一。
以下是每次操作中用到的4个非线性函数(每轮一个)。
F(B,C,D)=(B∧C)∨__________(B∧D)(此处需修改)
G(B,C,D)=(B∧D)∨(C∧D)
H(B,C,D)=B⊕C⊕D
I(B,C,D)=C⊕(B∨D)
(注:
∧是与,∨是或,是非,⊕是异或。
)
2
下面为每一轮16步操作中的4次操作,16步操作按照一定次序顺序进行。
FF(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(F(B,C,D)+M[j]+T[i])<
<
S)
GG(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(G(G,C,D)+M[j]+T[i])<
HH(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(H(B,C,D)+M[j]+T[i])<
II(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(I(B,C,D)+M[j]+T[i])<
“+”定义为mod232的模运算。
M[j]表示在第q个512位数据块中的第j个32位子分组,0≤j≤15。
常数T[i]可以有如下选择,在第i步中,T[i]是4294967296*abs(sin(i))的整数部分(注:
4294967296=232。
),i的单位是弧度。
其中,T[i]是32位的随机数源,它消除了输入数据中任何规律性的特征。
表1-4说明了四轮主循环中每轮16步操作的具体步骤。
所有这些完成之后,将A、B、C、D分别加上AA、BB、CC、DD。
然后用下一分组
数据继续运行算法,最后的输出是A、B、C和D的级联。
#include<
stdio.h>
stdlib.h>
time.h>
string.h>
typedefunsignedchar*POINTER;
typedefunsignedshortintUINT2;
typedefunsignedlongintUINT4;
typedefstruct
{
UINT4state[4];
UINT4count[2];
unsignedcharbuffer[64];
}MD5_CTX;
voidMD5Init(MD5_CTX*);
voidMD5Update(MD5_CTX*,unsignedchar*,unsignedint);
voidMD5Final(unsignedchar[16],MD5_CTX*);
#defineS117
#defineS1212
#defineS1317
#defineS1422
#defineS215
#defineS229
#defineS2314
#defineS2420
#defineS314
#defineS3211
#defineS3316
#defineS3423
#defineS416
#defineS4210
#defineS4315
#defineS4421
staticunsignedcharPADDING[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
};
#defineF(x,y,z)(((x)&
(y))|((~x)&
(z)))
#defineG(x,y,z)(((x)&
(z))|((y)&
(~z)))
#defineH(x,y,z)((x)^(y)^(z))
#defineI(x,y,z)((y)^((x)|(~z)))
#defineROTATE_LEFT(x,n)(((x)<
(n))|((x)>
>
(32-(n))))
#defineFF(a,b,c,d,x,s,ac){(a)+=F((b),(c),(d))+(x)+(UINT4)(ac);
(a)=ROTATE_LEFT((a),(s));
(a)+=(b);
}
#defineGG(a,b,c,d,x,s,ac){(a)+=G((b),(c),(d))+(x)+(UINT4)(ac);
#defineHH(a,b,c,d,x,s,ac){(a)+=H((b),(c),(d))+(x)+(UINT4)(ac);
#defineII(a,b,c,d,x,s,ac){(a)+=I((b),(c),(d))+(x)+(UINT4)(ac);
inlinevoidEncode(unsignedchar*output,UINT4*input,unsignedintlen)
unsignedinti,j;
for(i=0,j=0;
j<
len;
i++,j+=4){
output[j]=(unsignedchar)(input[i]&
0xff);
output[j+1]=(unsignedchar)((input[i]>
8)&
output[j+2]=(unsignedchar)((input[i]>
16)&
output[j+3]=(unsignedchar)((input[i]>
24)&
inlinevoidDecode(UINT4*output,unsignedchar*input,unsignedintlen)
for(i=0,j=0;
i++,j+=4)
output[i]=((UINT4)input[j])|(((UINT4)input[j+1])<
8)|
(((UINT4)input[j+2])<
16)|(((UINT4)input[j+3])<
24);
inlinevoidMD5Transform(UINT4state[4],unsignedcharblock[64])
UINT4a=state[0],b=state[1],c=state[2],d=state[3],x[16];
Decode(x,block,64);
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*/
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*/
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*/
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;
memset((POINTER)x,0,sizeof(x));
inlinevoidMD5Init(MD5_CTX*context)
context->
count[0]=context->
count[1]=0;
state[0]=0x67452301;
state[1]=0xefcdab89;
state[2]=0x98badcfe;
state[3]=0x10325476;
inlinevoidMD5Update(MD5_CTX*context,unsignedchar*input,unsignedintinputLen)
unsignedinti,index,partLen;
index=(unsignedint)((context->
count[0]>
3)&
0x3F);
if((context->
count[0]+=((UINT4)inputLen<
3))
<
((UINT4)inputLen<
count[1]++;
count[1]+=((UINT4)inputLen>
29);
partLen=64-index;
if(inputLen>
=partLen){
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[index],(POINTER)&
input[i],inputLen-i);
inlinevoidMD5Final(unsignedchardigest[16],MD5_CTX*context)
unsignedcharbits[8];
unsignedintindex,padLen;
Encode(bits,context->
count,8);
0x3f);
padLen=(index<
56)?
(56-index):
(120-index);
MD5Update(context,PADDING,padLen);
MD5Update(context,bits,8);
Encode(digest,context->
state,16);
memset((POINTER)context,0,sizeof(*context));
voidMD5Digest(char*pszInput,unsignedlongnInputSize,char*pszOutPut)
MD5_CTXcontext;
unsignedintlen=strlen(pszInput);
MD5Init(&
context);
MD5Update(&
context,(unsignedchar*)pszInput,len);
MD5Final((unsignedchar*)pszOutPut,&
Intmain()
{charszDigest[16];
charencrypt[200];
printf("
请输入要计算MD5值的字符串:
"
);
gets(encrypt);
\n加密结果:
MD5Digest(encrypt,strlen(encrypt),szDigest);
inti;
for(i=0;
i<
16;
i++)printf("
%02X"
(unsignedchar)szDigest[i]);
getchar();
}
六、实验步骤
1.算法分析
在光盘中附加了有关MD5算
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部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- Hash算法MD5 实验报告 Hash 算法 MD5 实验 报告