在C#中实现md5.docx
《在C#中实现md5.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《在C#中实现md5.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
在C#中实现md5
在C#中实现MD5加密
一：
关于MD5加密
MD5的全称是Message-DigestAlgorithm5（中文名为消息摘要算法第五版），它用以提供消息的完整性保护。
MD5用的是哈希函数,是计算机网络中应用较多的不可逆加密算法。
在非绝密应用领域甚至绝密领域内，MD5都算得上是一种非常优秀的中间技术。
MD5在90年代初由MIT的计算机科学实验室和RSADataSecurityInc发明，经MD2、MD3和MD4发展而来。
它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数），MD5最广泛被用于各种软件的密码认证和钥匙识别上。
通俗的讲就是人们讲的序列号。
Message-Digest泛指字节串（Message）的Hash变换，就是把一个任意长度的“字节串”变换成一定长的大整数，这种变换只与字节的值有关，与字符集或编码方式无关。
MD5将任意长度的“字节串”变换成一个128bit的大整数，并且它是一个不可逆的字符串变换算法，换句话说就是，即使你看到源程序和算法描述，也无法将一个MD5的值变换回原始的字符串，从数学原理上说，是因为原始的字符串有无穷多个，这有点象不存在反函数的数学函数。
可以看出MD5加密是无法进行解密的（也不是绝对的），例如一个string，利用MD5算法进行加密以后你是无法将他还原为原来的string。
MD5不能被解密也不是没用的，因为如果数据没有采用任何加密算法进行加密的话，数据的存储方式是以明文形式存放的，意味着数据有很大能被泄露，但是如果数据经过加密，所看到的也只是一堆毫无排列顺序可言的数字或字符。
MD5加密还有一个特点，就是同一个string在同样的编码方式下加密的结果是一样的，所以可以为任何文件（不管其大小、格式、数量）产生一个同样独一无二的“数字指纹”，如果任何人对文件做了任何改动，其MD5值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化。
对MD5算法简要的叙述可以为：
MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
在MD5算法中，首先需要对信息进行填充，使其位长对512求余的结果等于448。
因此，信息的位长（BitsLength）将被扩展至N*512+448，即N*64+56个字节（Bytes），N为一个正整数。
填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。
然后，在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。
经过这两步的处理，现在的信息的位长=N*512+448+64=（N+1）*512，即长度恰好是512的整数倍。
这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。
二：
C#下的MD5加密实现
MD5中有四个32位被称作链接变量（ChainingVariable）的整数参数，他们分别为：
A=0x01234567，B=0x89abcdef，C=0xfedcba98，D=0x76543210。
当设置好这四个链接变量后，就开始进入算法的四轮循环运算。
循环的次数是信息中512位信息分组的数目。
将上面四个链接变量复制到另外四个变量中：
A到a，B到b，C到c，D到d。
主循环有四轮（MD4只有三轮），每轮循环都很相似。
第一轮进行16次操作。
每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量，文本的一个子分组和一个常数。
再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a、b、c或d中之一。
最后用该结果取代a、b、c或d中之一。
以下的例子：
（用的四轮循环）
usingSystem;
usingSystem.Text;
namespaceEncrypter
{
publicclassMD5
{
constintBITS_TO_A_BYTE=8;
constintBYTES_TO_A_WORD=4;
constintBITS_TO_A_WORD=32;
privatestaticlong[]m_lOnBits=newlong[30+1];
privatestaticlong[]m_l2Power=newlong[30+1];
privatestaticlongLShift（longlValue,longiShiftBits）
{
longLShift=0;
if（iShiftBits==0）
{
LShift=lValue;
returnLShift;
}
else
{
if（iShiftBits==31）
{
if（Convert.ToBoolean（lValue&1））
{
LShift=0x80000000;
}
else
{
LShift=0;
}
returnLShift;
}
else
{
if（iShiftBits<0||iShiftBits>31）
{
}
}
}
if（Convert.ToBoolean（（lValue&m_l2Power[31-iShiftBits]）））
{
LShift=（（lValue&m_lOnBits[31-（iShiftBits+1）]）*m_l2Power[iShiftBits]）|0x80000000;
}
else
{
LShift=（（lValue&m_lOnBits[31-iShiftBits]）*m_l2Power[iShiftBits]）;
}
returnLShift;
}
privatestaticlongRShift（longlValue,longiShiftBits）
{
longRShift=0;
if（iShiftBits==0）
{
RShift=lValue;
returnRShift;
}
else
{
if（iShiftBits==31）
{
if（Convert.ToBoolean（lValue&0x80000000））
{
RShift=1;
}
else
{
RShift=0;
}
returnRShift;
}
else
{
if（iShiftBits<0||iShiftBits>31）
{
//Err.Raise6;
}
}
}
RShift=（lValue&0x7FFFFFFE）/m_l2Power[iShiftBits];
if（Convert.ToBoolean（（lValue&0x80000000）））
{
RShift=（RShift|（0x40000000/m_l2Power[iShiftBits-1]））;
}
returnRShift;
}
privatestaticlongRotateLeft（longlValue,longiShiftBits）
{
longRotateLeft=0;
RotateLeft=LShift（lValue,iShiftBits）|RShift（lValue,（32-iShiftBits））;
returnRotateLeft;
}
privatestaticlongAddUnsigned（longlX,longlY）
{
longAddUnsigned=0;
longlX4=0;
longlY4=0;
longlX8=0;
longlY8=0;
longlResult=0;
lX8=lX&0x80000000;
lY8=lY&0x80000000;
lX4=lX&0x40000000;
lY4=lY&0x40000000;
lResult=（lX&0x3FFFFFFF）+（lY&0x3FFFFFFF）;
if（Convert.ToBoolean（lX4&lY4））
{
lResult=lResult^0x80000000^lX8^lY8;
}
elseif（Convert.ToBoolean（lX4|lY4））
{
if（Convert.ToBoolean（lResult&0x40000000））
{
lResult=lResult^0xC0000000^lX8^lY8;
}
else
{
lResult=lResult^0x40000000^lX8^lY8;
}
}
else
{
lResult=lResult^lX8^lY8;
}
AddUnsigned=lResult;
returnAddUnsigned;
}
privatestaticlongmd5_F（longx,longy,longz）
{
longmd5_F=0;
md5_F=（x&y）|（（~x）&z）;
returnmd5_F;
}
privatestaticlongmd5_G（longx,longy,longz）
{
longmd5_G=0;
md5_G=（x&z）|（y&（~z））;
returnmd5_G;
}
privatestaticlongmd5_H（longx,longy,longz）
{
longmd5_H=0;
md5_H=（x^y^z）;
returnmd5_H;
}
privatestaticlongmd5_I（longx,longy,longz）
{
longmd5_I=0;
md5_I=（y^（x|（~z）））;
returnmd5_I;
}
privatestaticvoidmd5_FF（reflonga,longb,longc,longd,longx,longs,longac）
{
a=AddUnsigned（a,AddUnsigned（AddUnsigned（md5_F（b,c,d）,x）,ac））;
a=RotateLeft（a,s）;
a=AddUnsigned（a,b）;
}
privatestaticvoidmd5_GG（reflonga,longb,longc,longd,longx,longs,longac）
{
a=AddUnsigned（a,AddUnsigned（AddUnsigned（md5_G（b,c,d）,x）,ac））;
a=RotateLeft（a,s）;
a=AddUnsigned（a,b）;
}
privatestaticvoidmd5_HH（reflonga,longb,longc,longd,longx,longs,longac）
{
a=AddUnsigned（a,AddUnsigned（AddUnsigned（md5_H（b,c,d）,x）,ac））;
a=RotateLeft（a,s）;
a=AddUnsigned（a,b）;
}
privatestaticvoidmd5_II（reflonga,longb,longc,longd,longx,longs,longac）
{
a=AddUnsigned（a,AddUnsigned（AddUnsigned（md5_I（b,c,d）,x）,ac））;
a=RotateLeft（a,s）;
a=AddUnsigned（a,b）;
}
privatestaticlong[]ConvertToWordArray（stringsMessage）
{
long[]ConvertToWordArray=null;
intlMessageLength=0;
intlNumberOfWords=0;
long[]lWordArray=null;
intlBytePosition=0;
intlByteCount=0;
intlWordCount=0;
constintMODULUS_BITS=512;
constintCONGRUENT_BITS=448;
lMessageLength=sMessage.Length;
lNumberOfWords=（（（lMessageLength+（（MODULUS_BITS-CONGRUENT_BITS）/BITS_TO_A_BYTE））/（MODULUS_BITS/BITS_TO_A_BYTE））+1）*（MODULUS_BITS/BITS_TO_A_WORD）;
lWordArray=newlong[lNumberOfWords];
lBytePosition=0;
lByteCount=0;
while（lByteCount{
lWordCount=lByteCount/BYTES_TO_A_WORD;
lBytePosition=（lByteCount%BYTES_TO_A_WORD）*BITS_TO_A_BYTE;
lWordArray[lWordCount]=lWordArray[lWordCount]|LShift（Convert.ToByte（sMessage.Substring（lByteCount,1）.ToCharArray（）[0]）,lBytePosition）;
lByteCount=lByteCount+1;
}
lWordCount=lByteCount/BYTES_TO_A_WORD;
lBytePosition=（lByteCount%BYTES_TO_A_WORD）*BITS_TO_A_BYTE;
lWordArray[lWordCount]=lWordArray[lWordCount]|LShift（0x80,lBytePosition）;
lWordArray[lNumberOfWords-2]=LShift（lMessageLength,3）;
lWordArray[lNumberOfWords-1]=RShift（lMessageLength,29）;
ConvertToWordArray=lWordArray;
returnConvertToWordArray;
}
privatestaticstringWordToHex（longlValue）
{
stringWordToHex="";
longlByte=0;
intlCount=0;
for（lCount=0;lCount<=3;lCount++）
{
lByte=RShift（lValue,lCount*BITS_TO_A_BYTE）&m_lOnBits[BITS_TO_A_BYTE-1];
WordToHex=WordToHex+（（"0"+ToHex（lByte））.Substring（（"0"+ToHex（lByte））.Length-2））;
}
returnWordToHex;
}
privatestaticstringToHex（longdec）
{
stringstrhex="";
while（dec>0）
{
strhex=tohex（dec%16）+strhex;
dec=dec/16;
}
returnstrhex;
}
privatestaticstringtohex（longhex）
{
stringstrhex="";
switch（hex）
{
case10:
strhex="a";break;
case11:
strhex="b";break;
case12:
strhex="c";break;
case13:
strhex="d";break;
case14:
strhex="e";break;
case15:
strhex="f";break;
default:
strhex=hex.ToString（）;break;
}
returnstrhex;
}
publicstaticstringEncrypt（stringsMessage,intstype）
{
stringMD5="";
for（inti=0;i<=30;i++）
{
m_lOnBits=Convert.ToInt64（Math.Pow（2,i+1）-1）;
m_l2Power=Convert.ToInt64（Math.Pow（2,i））;
}
long[]x=null;
intk=0;
longAA=0;
longBB=0;
longCC=0;
longDD=0;
longa=0;
longb=0;
longc=0;
longd=0;
constintS11=7;
constintS12=12;
constintS13=17;
constintS14=22;
constintS21=5;
constintS22=9;
constintS23=14;
constintS24=20;
constintS31=4;
constintS32=11;
constintS33=16;
constintS34=23;
constintS41=6;
constintS42=10;
constintS43=15;
constintS44=21;
x=ConvertToWordArray（sMessage）;
a=0x67452301;
b=0xEFCDAB89;
c=0x98BADCFE;
d=0x10325476;
for（k=0;k{
AA=a;
BB=b;
CC=c;
DD=d;
//第一轮循环左移开始
md5_FF（refa,b,c,d,x[k+0],S11,0xD76AA478）;
md5_FF（refd,a,b,c,x[k+1],S12,0xE8C7B756）;
md5_FF（refc,d,a,b,x[k+2],S13,0x242070DB）;
md5_FF（refb,c,d,a,x[k+3],S14,0xC1BDCEEE）;
md5_FF（refa,b,c,d,x[k+4],S11,0xF57C0FAF）;
md5_FF（refd,a,b,c,x[k+5],S12,0x4787C62A）;
md5_FF（refc,d,a,b,x[k+6],S13,0xA8304613）;
md5_FF（refb,c,d,a,x[k+7],S14,0xFD469501）;
md5_FF（refa,b,c,d,x[k+8],S11,0x698098D8）;
md5_FF（refd,a,b,c,x[k+9],S12,0x8B44F7AF）;
md5_FF（refc,d,a,b,x[k+10],S13,0xFFFF5BB1）;
md5_FF（refb,c,d,a,x[k+11],S14,0x895CD7BE）;
md5_FF（refa,b,c,d,x[k+12],S11,0x6B901122）;
md5_FF（refd,a,b,c,x[k+13],S12,0xFD987193）;
md5_FF（refc,d,a,b,x[k+14],S13,0xA679438E）;
md5_FF（refb,c,d,a,x[k+15],S14,0x49B40821）;
//第二轮左移开始
md5_GG（refa,b,c,d,x[k+1],S21,0xF61E2562）;
md5_GG（refd,a,b,c,x[k+6],S22,0xC040B340）;
md5_GG（refc,d,a,b,x[k+11],S23,0x265E5A51）;
md5_GG（refb,c,d,a,x[k+0],S24,0xE9B6C7AA）;
md5_GG（refa,b,c,d,x[k+5],S21,0xD62F105D）;
md5_GG（refd,a,b,c,x[k+10],S22,0x2441453）;
md5_GG（refc,d,a,b,x[k+15],S23,0xD8A1E681）;
md5_GG（refb,c,d,a,x[k+4],S24,0xE7D3FBC8）;
md5_GG（refa,b,c,d,x[k+9],S21,0x21E1CDE6）;
md5_GG（refd,a,b,c,x[k+14],S22,0xC33707D6）;
md5_GG（refc,d,a,b,x[k+3],S23,0xF4D50D87）;
md5_GG（refb,c,d,a,x[k+8
升级会员 