C++ MD5加密

欲儿 C/C++修行 2019-06-07 440 0

太久没写C++感觉自己变菜了，好吧这个也不是自己写的

先看目录结构

MD5.H

#pragma once
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <fstream>

typedef unsigned char byte;
typedef unsigned long int UNIT;

using namespace std;
class MD5
{
public:
	MD5();
	MD5(const string &str);
	MD5(const void* input, size_t length);
	MD5(ifstream &ifs);
	void update(const void* input, size_t length);
	void update(const string &str);
	void update(ifstream &ifs);
	string toString();
	const byte* digest();
	void reset();
	~MD5(void);
private:
	void update(const byte*input, size_t length);
	void final();
	void transform(const byte block[64]);
	void encode(const UNIT *input, byte *output, size_t length);
	void decode(const byte *input, UNIT *output, size_t length);
	string bytesToHexString(const byte *input, size_t length);
private:
	UNIT _state[4];
	UNIT _count[2];
	byte _buffer[64];
	byte _digest[16];
	bool _finished;

	static const byte PADDING[64];
	static const char HEX[16];
	static const size_t BUFFER_SIZE = 1024;
};

MD5.cpp

#include "MD5.h"


/* F, G, H and I are basic MD5 functions.
*/
inline UNIT F(UNIT x, UNIT y, UNIT z) { return (UNIT)(((x)& (y)) | ((~x) & (z))); }
inline UNIT G(UNIT x, UNIT y, UNIT z) { return (UNIT)(((x)& (z)) | ((y)& (~z))); }
inline UNIT H(UNIT x, UNIT y, UNIT z) { return (UNIT)((x) ^ (y) ^ (z)); }
inline UNIT I(UNIT x, UNIT y, UNIT z) { return (UNIT)((y) ^ ((x) | (~z))); }

/* ROTATE_LEFT rotates x left n bits.
*/
inline UNIT ROTATE_LEFT(UNIT x, UNIT n) { return UNIT(((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.
*/
void FF(UNIT &a, UNIT &b, UNIT &c, UNIT &d, UNIT x, UNIT s, UNIT ac){
	a += F((b), (c), (d)) + (x)+ac;
	a = ROTATE_LEFT((a), (s));
	a += b;
}
void GG(UNIT &a, UNIT &b, UNIT &c, UNIT &d, UNIT x, UNIT s, UNIT ac) {
	(a) += G((b), (c), (d)) + (x)+ac;
	(a) = ROTATE_LEFT((a), (s));
	(a) += (b);
}
void HH(UNIT &a, UNIT &b, UNIT &c, UNIT &d, UNIT x, UNIT s, UNIT ac) {
	(a) += H((b), (c), (d)) + (x)+ac;
	(a) = ROTATE_LEFT((a), (s));
	(a) += (b);
}
void II(UNIT &a, UNIT &b, UNIT &c, UNIT &d, UNIT x, UNIT s, UNIT ac) {
	(a) += I((b), (c), (d)) + (x)+ac;
	(a) = ROTATE_LEFT((a), (s));
	(a) += (b);
}
const int s[16] = {
	7, 12, 17, 22,
	5, 9, 14, 20,
	4, 11, 16, 23,
	6, 10, 15, 21
};
const byte MD5::PADDING[64] = { 0x80 };
const char MD5::HEX[16] = { '0', '1', '2', '3',
'4', '5', '6', '7', '8',
'9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };

MD5::MD5()
{
	reset();
}
MD5::MD5(const string &str){
	reset();
	update(str);
}
MD5::MD5(const void* input, size_t length){
	reset();
	update(input, length);
}
MD5::MD5(ifstream &ifs){
	reset();
	update(ifs);
}
void MD5::reset(){
	_state[0] = 0x67452301;
	_state[1] = 0xefcdab89;
	_state[2] = 0x98badcfe;
	_state[3] = 0x10325476;

	_finished = false;
	_count[0] = _count[1] = 0;
}

const byte* MD5::digest(){
	if (!_finished){
		_finished = true;
		final();
	}
	return _digest;
}
void MD5::final(){
	byte bits[8];
	UNIT oldState[4];
	UNIT oldCount[2];
	UNIT index, padLen;

	memcpy(oldState, _state, 16);
	memcpy(oldCount, _count, 8);

	encode(_count, bits, 8);

	index = (UNIT)((_count[0] >> 3)&(0x3f));
	padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);

	update(PADDING, padLen);
	update(bits, 8);
	encode(_state, _digest, 16);


}

void MD5::update(const void *input, size_t length){
	update((const byte*)input, length);
}
void MD5::update(const string &str){
	update((const byte*)str.c_str(), str.length());
}
void MD5::update(ifstream &ifs){
	if (!ifs){
		return;
	}
	streamsize length;
	char buffer[BUFFER_SIZE];
	while (!ifs.eof()){
		ifs.read(buffer, BUFFER_SIZE);
		length = ifs.gcount();
		if (length >0){
			update(buffer, length);
		}
	}
	ifs.close();
}
void MD5::update(const byte* input, size_t length){
	UNIT index, partLen, i;
	_finished = false;
	//Compute number of bytes mod 64
	index = (UNIT)((_count[0] >> 3) & 0x3f);

	if ((_count[0] += ((UNIT)length << 3))<((UNIT)length << 3)){
		_count[1]++;
	}
	_count[1] += ((UNIT)length >> 29);

	partLen = 64 - index;
	if (length >= partLen){
		memcpy(&_buffer[index], input, partLen);
		transform(_buffer);
		for (i = partLen; i + 63 < length; i += 64){
			transform(&input[i]);
		}
		index = 0;
	}
	else i = 0;
	memcpy(&_buffer[index], &input[i], length - i);
}

void MD5::transform(const byte block[64]){
	UNIT a = _state[0], b = _state[1], c = _state[2], d = _state[3], x[16];
	decode(block, x, 64);
	int i = 0;

	FF(a, b, c, d, x[0], s[i++], 0xd76aa478); /* 1 */
	FF(d, a, b, c, x[1], s[i++], 0xe8c7b756); /* 2 */
	FF(c, d, a, b, x[2], s[i++], 0x242070db); /* 3 */
	FF(b, c, d, a, x[3], s[i++], 0xc1bdceee); /* 4 */
	i -= 4;
	FF(a, b, c, d, x[4], s[i++], 0xf57c0faf); /* 5 */
	FF(d, a, b, c, x[5], s[i++], 0x4787c62a); /* 6 */
	FF(c, d, a, b, x[6], s[i++], 0xa8304613); /* 7 */
	FF(b, c, d, a, x[7], s[i++], 0xfd469501); /* 8 */
	i -= 4;
	FF(a, b, c, d, x[8], s[i++], 0x698098d8); /* 9 */
	FF(d, a, b, c, x[9], s[i++], 0x8b44f7af); /* 10 */
	FF(c, d, a, b, x[10], s[i++], 0xffff5bb1); /* 11 */
	FF(b, c, d, a, x[11], s[i++], 0x895cd7be); /* 12 */
	i -= 4;
	FF(a, b, c, d, x[12], s[i++], 0x6b901122); /* 13 */
	FF(d, a, b, c, x[13], s[i++], 0xfd987193); /* 14 */
	FF(c, d, a, b, x[14], s[i++], 0xa679438e); /* 15 */
	FF(b, c, d, a, x[15], s[i++], 0x49b40821); /* 16 */


	/* Round 2 */
	GG(a, b, c, d, x[1], s[i++], 0xf61e2562); /* 17 */
	GG(d, a, b, c, x[6], s[i++], 0xc040b340); /* 18 */
	GG(c, d, a, b, x[11], s[i++], 0x265e5a51); /* 19 */
	GG(b, c, d, a, x[0], s[i++], 0xe9b6c7aa); /* 20 */
	i -= 4;
	GG(a, b, c, d, x[5], s[i++], 0xd62f105d); /* 21 */
	GG(d, a, b, c, x[10], s[i++], 0x2441453); /* 22 */
	GG(c, d, a, b, x[15], s[i++], 0xd8a1e681); /* 23 */
	GG(b, c, d, a, x[4], s[i++], 0xe7d3fbc8); /* 24 */
	i -= 4;
	GG(a, b, c, d, x[9], s[i++], 0x21e1cde6); /* 25 */
	GG(d, a, b, c, x[14], s[i++], 0xc33707d6); /* 26 */
	GG(c, d, a, b, x[3], s[i++], 0xf4d50d87); /* 27 */
	GG(b, c, d, a, x[8], s[i++], 0x455a14ed); /* 28 */
	i -= 4;
	GG(a, b, c, d, x[13], s[i++], 0xa9e3e905); /* 29 */
	GG(d, a, b, c, x[2], s[i++], 0xfcefa3f8); /* 30 */
	GG(c, d, a, b, x[7], s[i++], 0x676f02d9); /* 31 */
	GG(b, c, d, a, x[12], s[i++], 0x8d2a4c8a); /* 32 */

	/* Round 3 */
	HH(a, b, c, d, x[5], s[i++], 0xfffa3942); /* 33 */
	HH(d, a, b, c, x[8], s[i++], 0x8771f681); /* 34 */
	HH(c, d, a, b, x[11], s[i++], 0x6d9d6122); /* 35 */
	HH(b, c, d, a, x[14], s[i++], 0xfde5380c); /* 36 */
	i -= 4;
	HH(a, b, c, d, x[1], s[i++], 0xa4beea44); /* 37 */
	HH(d, a, b, c, x[4], s[i++], 0x4bdecfa9); /* 38 */
	HH(c, d, a, b, x[7], s[i++], 0xf6bb4b60); /* 39 */
	HH(b, c, d, a, x[10], s[i++], 0xbebfbc70); /* 40 */
	i -= 4;
	HH(a, b, c, d, x[13], s[i++], 0x289b7ec6); /* 41 */
	HH(d, a, b, c, x[0], s[i++], 0xeaa127fa); /* 42 */
	HH(c, d, a, b, x[3], s[i++], 0xd4ef3085); /* 43 */
	HH(b, c, d, a, x[6], s[i++], 0x4881d05); /* 44 */
	i -= 4;
	HH(a, b, c, d, x[9], s[i++], 0xd9d4d039); /* 45 */
	HH(d, a, b, c, x[12], s[i++], 0xe6db99e5); /* 46 */
	HH(c, d, a, b, x[15], s[i++], 0x1fa27cf8); /* 47 */
	HH(b, c, d, a, x[2], s[i++], 0xc4ac5665); /* 48 */

	/* Round 4 */
	II(a, b, c, d, x[0], s[i++], 0xf4292244); /* 49 */
	II(d, a, b, c, x[7], s[i++], 0x432aff97); /* 50 */
	II(c, d, a, b, x[14], s[i++], 0xab9423a7); /* 51 */
	II(b, c, d, a, x[5], s[i++], 0xfc93a039); /* 52 */
	i -= 4;
	II(a, b, c, d, x[12], s[i++], 0x655b59c3); /* 53 */
	II(d, a, b, c, x[3], s[i++], 0x8f0ccc92); /* 54 */
	II(c, d, a, b, x[10], s[i++], 0xffeff47d); /* 55 */
	II(b, c, d, a, x[1], s[i++], 0x85845dd1); /* 56 */
	i -= 4;
	II(a, b, c, d, x[8], s[i++], 0x6fa87e4f); /* 57 */
	II(d, a, b, c, x[15], s[i++], 0xfe2ce6e0); /* 58 */
	II(c, d, a, b, x[6], s[i++], 0xa3014314); /* 59 */
	II(b, c, d, a, x[13], s[i++], 0x4e0811a1); /* 60 */
	i -= 4;
	II(a, b, c, d, x[4], s[i++], 0xf7537e82); /* 61 */
	II(d, a, b, c, x[11], s[i++], 0xbd3af235); /* 62 */
	II(c, d, a, b, x[2], s[i++], 0x2ad7d2bb); /* 63 */
	II(b, c, d, a, x[9], s[i++], 0xeb86d391); /* 64 */

	_state[0] += a;
	_state[1] += b;
	_state[2] += c;
	_state[3] += d;
}
void MD5::encode(const UNIT *input, byte* output, size_t length){
	for (size_t i = 0, j = 0; j<length; i++, j += 4){
		output[j] = (byte)(input[i] & 0xff);
		output[j + 1] = (byte)((input[i] >> 8) & 0xff);
		output[j + 2] = (byte)((input[i] >> 16) & 0xff);
		output[j + 3] = (byte)((input[i] >> 24) & 0xff);
	}

}
void MD5::decode(const byte *input, UNIT *output, size_t length){
	for (size_t i = 0, j = 0; j<length; i++, j += 4){
		output[i] = ((UNIT)(input[j]) | ((UNIT)(input[j + 1]) << 8)
			| ((UNIT)(input[j + 2]) << 16) | ((UNIT)(input[j + 3]) << 24));
	}
}

string MD5::bytesToHexString(const byte *input, size_t length){
	string str;
	str.reserve(length << 1);
	for (size_t i = 0; i<length; i++){
		int t = input[i];
		int a = t / 16;
		int b = t % 16;
		str.append(1, HEX[a]);
		str.append(1, HEX[b]);
	}
	return str;
}

string MD5::toString(){
	return bytesToHexString(digest(), 16);
}
MD5::~MD5(void)
{
}

test.cpp

#include "md5.h" 
#include <iostream> 

using namespace std;

void PrintMD5(const string &str, MD5 &md5) {
	cout << "MD5(\"" << str << "\") = " << md5.toString() << endl;
}

string FileDigest(const string &file) {

	ifstream in(file.c_str(), ios::binary);
	if (!in)
		return "";

	MD5 md5;
	std::streamsize length;
	char buffer[1024];
	while (!in.eof()) {
		in.read(buffer, 1024);
		length = in.gcount();
		if (length > 0)
			md5.update(buffer, length);
	}
	in.close();
	return md5.toString();
}

int main() {

	cout << "Please input a string:" << endl;
	string str;
	while (getline(cin, str)){
		cout << "Source Code:" << str << endl << "MD5:" << MD5(str).toString() << endl;
		cout << "Please input a string:" << endl;
	}
	system("pause");
	/*cout << MD5(ifstream("D:\\test.txt")).toString() << endl;
	cout << MD5(ifstream("D:\\test.exe", ios::binary)).toString() << endl;
	cout << FileDigest("D:\\test.exe") << endl;
	*/

	/* MD5 md5;
	md5.update("");
	PrintMD5("", md5);

	md5.update("a");
	PrintMD5("a", md5);

	md5.update("bc");
	PrintMD5("abc", md5);

	md5.update("defghijklmnopqrstuvwxyz");
	PrintMD5("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", md5);

	md5.reset();
	md5.update("message digest");
	PrintMD5("message digest", md5);

	md5.reset();
	md5.update(ifstream("D:\\test.txt"));
	PrintMD5("D:\\test.txt", md5);
	return 0;
	*/
}

运行截图看一下