md 5暗号化C言語実装

7663 ワード
c 暗号化 struct ブザー 言語 byte
md 5暗号化、ここのプログラムは簡単にmd 5暗号化の効果を実現しただけで、文字列に適用されます.
md 5暗号化の主なステップは、次のとおりです.
1.md 5構造体定義、すなわちmd 5ヘッダファイル.
#ifndef MD5_FORENCRPTY_H
#define MD5_FORENCRPTY_H
/*this is only 32bit*/
typedef unsigned int md5_int;
struct MD5_struct
{
    md5_int A;
    md5_int B;
    md5_int C;
    md5_int D;
    md5_int lenbuf;    
    char buffer[128];
};
void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer);
void md5_process(struct MD5_struct * ctx);
char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void *rebuf);
void md5_buffer_full(struct MD5_struct * ctx);
void md5_print(struct MD5_struct * ctx);
#endif

2.情報の初期化.md 5は512ビットパケットで入力テキストを処理し、各パケットは16個の32ビットパケットに分割される.
まず、メッセージは、512ビットの倍数よりも64ビットだけ小さい長さになるように埋め込まれる.埋め込み方法は、1つの1をメッセージの後に添付し、要求された複数の0を後に接続し、その後に64ビットのメッセージ(情報)の長さを添付することである.
md 5構造体を初期化するために必要な4つの32ビット変数は、次のとおりです.
ctx->A=0x67452301;
ctx->B=0xefcdab89;
ctx->C=0x98badcfe;
ctx->D=0x10325476;
3.ループの線形関数を定義します.
#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)))
//      
#define ROT(x,s) (x=(x<<s)|(x>>(32-s)))
#define FF(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(F(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define GG(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(G(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define HH(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(H(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define II(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(I(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
//Mj      j    （ 0 15）
4.ループ処理情報
ループの回数は、メッセージ内の512ビットのメッセージパケットの数である.
主循環には4輪があり,各輪はよく似ている.第1ラウンドは16回の操作を行う.各操作は、a,b,c,dのうちの3つに対して非線形関数演算を行い、その後、得られた結果に4番目の変数、テキストのサブパケット、および定数を加算する.
さらに、得られた結果を右ループに不定の数だけ移動し、a,b,cまたはdのいずれかを加えた.最後に、a,b,cまたはdのいずれかをこの結果で置換する.
これらすべてが完了したら,A,B,C,Dにそれぞれa,b,c,dを加える.次に、次のパケットデータを用いてアルゴリズムを実行し続け、具体的なアルゴリズム定義はステップ2を参照する.
5.md 5暗号化データ出力.
アルゴリズムの出力は4つの32ビットパケットからなり,それらを128ビットハッシュ値,すなわちA,B,C,Dからなる.
 md5.c 
/*
 md5.c
 this is for encryt by md5,just simple implement it.
*/

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "md5.h"

struct MD5_struct ctx;

extern void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer);
extern void md5_process(struct MD5_struct * ctx);
extern char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void * rebuf);
extern void md5_buffer_full(struct MD5_struct * ctx);
extern void md5_print(struct MD5_struct * ctx);

/* set data for fill buffer */
md5_int fullbuffer[64]={0x80,0};
md5_int M[16]={0,0};

/*
 for loop A\B\C\D ways
*/
#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)))

#define ROT(x,s) (x=(x<<s)|(x>>(32-s)))

#define FF(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(F(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define GG(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(G(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define HH(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(H(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}
#define II(a,b,c,d,j,s,T) {a=a+(I(b,c,d)+M[j]+T);ROT(a,s);a=a+b;}

/*
 init MD5_struct ctx
*/
void md5_init(struct MD5_struct *ctx,char * buffer)
{
	ctx->A=0x67452301;
	ctx->B=0xefcdab89;
	ctx->C=0x98badcfe;
	ctx->D=0x10325476;
	ctx->lenbuf=strlen(buffer);
	memcpy(ctx->buffer,buffer,ctx->lenbuf);
}

/*
 print ctx's message 
*/
void md5_print(struct MD5_struct *ctx)
{
	printf("******************************
");
	printf("ctx->A:%x
",ctx->A);
	printf("ctx->B:%x
",ctx->B);
	printf("ctx->C:%x
",ctx->C);
	printf("ctx->D:%x
",ctx->D);
	printf("ctx->lenbuf:%d
",ctx->lenbuf);
	printf("ctx->buffer:%s
",ctx->buffer);
	printf("******************************
");

}

/*
 fill buffer to mod%64
*/
void md5_buffer_full(struct MD5_struct *ctx)
{
	md5_int sizebyte[2]={0,0};
	md5_int len=ctx->lenbuf;
	md5_int byte=len>56?(64-(len-56)):56-len;
	memcpy(&ctx->buffer[len],fullbuffer,byte);
	sizebyte[0]+=(ctx->lenbuf<<3);
	if(sizebyte[0]<ctx->lenbuf)
		sizebyte[1]++;

	memcpy(&ctx->buffer[len+byte],&sizebyte,sizeof(sizebyte));	
	
}
/*
 deal message
*/
void md5_process(struct MD5_struct *ctx)
{
	int i=0;
	int j;
	md5_int a=ctx->A;
	md5_int b=ctx->B;
	md5_int c=ctx->C;
	md5_int d=ctx->D;
	for(i=0;i<=ctx->lenbuf;i+=64)//loop time
	{
		memcpy(M,ctx->buffer,sizeof(md5_int)*16);

		/* round 1 */
		FF(a,b,c,d, 0, 7,0xd76aa478); 
		FF(d,a,b,c, 1,12,0xe8c7b756); 
		FF(c,d,a,b, 2,17,0x242070db);
		FF(b,c,d,a, 3,22,0xc1bdceee); 
		FF(a,b,c,d, 4, 7,0xf57c0faf); 
		FF(d,a,b,c, 5,12,0x4787c62a); 
		FF(c,d,a,b, 6,17,0xa8304613); 
		FF(b,c,d,a, 7,22,0xfd469501); 
		FF(a,b,c,d, 8, 7,0x698098d8); 
		FF(d,a,b,c, 9,12,0x8b44f7af); 
		FF(c,d,a,b,10,17,0xffff5bb1); 
		FF(b,c,d,a,11,22,0x895cd7be);
		FF(a,b,c,d,12, 7,0x6b901122); 
		FF(d,a,b,c,13,12,0xfd987193); 
		FF(c,d,a,b,14,17,0xa679438e); 
		FF(b,c,d,a,15,22,0x49b40821);

		/* round 2 */
		GG(a,b,c,d, 1, 5,0xf61e2562);
		GG(d,a,b,c, 6, 9,0xc040b340);
		GG(c,d,a,b,11,14,0x265e5a51); 
		GG(b,c,d,a, 0,20,0xe9b6c7aa); 
		GG(a,b,c,d, 5, 5,0xd62f105d); 
		GG(d,a,b,c,10, 9,0x02441453); 
		GG(c,d,a,b,15,14,0xd8a1e681); 
		GG(b,c,d,a, 4,20,0xe7d3fbc8); 
		GG(a,b,c,d, 9, 5,0x21e1cde6); 
		GG(d,a,b,c,14, 9,0xc33707d6); 
		GG(c,d,a,b, 3,14,0xf4d50d87); 
		GG(b,c,d,a, 8,20,0x455a14ed); 
		GG(a,b,c,d,13, 5,0xa9e3e905); 	
		GG(d,a,b,c, 2, 9,0xfcefa3f8); 
		GG(c,d,a,b, 7,14,0x676f02d9); 
		GG(b,c,d,a,12,20,0x8d2a4c8a);

		/* round 3 */
		HH(a,b,c,d, 5, 4,0xfffa3942); 
		HH(d,a,b,c, 8,11,0x8771f681); 
		HH(c,d,a,b,11,16,0x6d9d6122); 
		HH(b,c,d,a,14,23,0xfde5380c); 
		HH(a,b,c,d, 1, 4,0xa4beea44); 
		HH(d,a,b,c, 4,11,0x4bdecfa9); 
		HH(c,d,a,b, 7,16,0xf6bb4b60); 
		HH(b,c,d,a,10,23,0xbebfbc70); 
		HH(a,b,c,d,13, 4,0x289b7ec6); 
		HH(d,a,b,c, 0,11,0xeaa127fa); 
		HH(c,d,a,b, 3,16,0xd4ef3085); 
		HH(b,c,d,a, 6,23,0x04881d05); 
		HH(a,b,c,d, 9, 4,0xd9d4d039); 
		HH(d,a,b,c,12,11,0xe6db99e5);
		HH(c,d,a,b,15,16,0x1fa27cf8); 
		HH(b,c,d,a, 2,23,0xc4ac5665);

		/* round 4 */
		II(a,b,c,d, 0, 6,0xf4292244); 
		II(d,a,b,c, 7,10,0x432aff97); 
		II(c,d,a,b,14,15,0xab9423a7); 
		II(b,c,d,a, 5,21,0xfc93a039); 
		II(a,b,c,d,12, 6,0x655b59c3); 
		II(d,a,b,c, 3,10,0x8f0ccc92); 
		II(c,d,a,b,10,15,0xffeff47d); 
		II(b,c,d,a, 1,21,0x85845dd1); 
		II(a,b,c,d, 8, 6,0x6fa87e4f); 
		II(d,a,b,c,15,10,0xfe2ce6e0); 
		II(c,d,a,b, 6,15,0xa3014314); 
		II(b,c,d,a,13,21,0x4e0811a1); 
		II(a,b,c,d, 4, 6,0xf7537e82); 
		II(d,a,b,c,11,10,0xbd3af235); 
		II(c,d,a,b, 2,15,0x2ad7d2bb); 
		II(b,c,d,a, 9,21,0xeb86d391);

		ctx->A+=a;
		ctx->B+=b;
		ctx->C+=c;
		ctx->D+=d;

	}

}

/*
 store result
*/
char * md5_fini(struct MD5_struct *ctx,void *rebuf)
{
	int i=0;
	memset(rebuf,0,16);
	memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[0],&ctx->A,sizeof(ctx->A));
	memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[4],&ctx->B,sizeof(ctx->B));
	memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[8],&ctx->C,sizeof(ctx->C));
	memcpy(&((unsigned char *)rebuf)[12],&ctx->D,sizeof(ctx->D));
	/* print md5 result */
	md5_print(ctx);
	printf("md5:");
	while(i<16)
	{
		printf("%02x",((unsigned char *)rebuf)[i++]);
	}
        printf("
*********************************
");
	return rebuf;
}
int main(int argc,char ** argv)
{
	unsigned char rebuf[16];
	unsigned char message[64];
	printf("please enter you message for encrypt:");
	scanf("%s",message);
	md5_init(&ctx,message);
	md5_buffer_full(&ctx);
	md5_process(&ctx);
	md5_fini(&ctx,rebuf);
	return 0;
}
B問題「隔離された街のゲート」テストコード
paizaでgo test