Hash算法MD5 实验报告.docx

1、Hash算法MD5 实验报告哈尔滨工程大学实 验 报 告 实 验 名 称： Hash 算法MD5 班 级： 学 号： 姓 名： 实 验 时 间： 2014年6月 成 绩： 指 导 教 师： 实验室名称： 哈尔滨工程大学实验室与资产管理处 制一、实验名称 Hash算法二、实验目的 通过实际编程了解MD5 算法的加密和解密过程，加深对Hash 算法的认识。三、实验环境（实验所使用的器件、仪器设备名称及规格） 运行Windows 或Linux 操作系统的PC 机，具有gcc(Linux)、VC（Windows）等C 语言编译环境。 四、任务及其要求（1）利用自己所编的MD5 程序对一个文件进行处理，

2、计算它的Hash 值，提交程序代程和运算结果。（2）微软的系统软件都有MD5 验证，尝试查找软件的MD5 值。同时，在Windows操作系统中，通过开始运行sigverif 命令，利用数字签名查找验证非Windows 的系统软件。_ 五、实验设计（包括原理图、真值表、分析及简化过程、卡诺图、源代码等）在MD5 算法中，首先需要对信息进行填充，使其字节长度与448 模512 同余，即信息的字节长度扩展至n*512+448，n 为一个正整数。填充的方法如下：在信息的后面填充第一位为1，其余各位均为0，直到满足上面的条件时才停止用0 对信息填充。然后，再在这个结果后面附加一个以64 位二进制表示的填

3、充前信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度为n*512+448= (n+1)*512，即长度恰好是512 的整数倍，这样做的目的是为满足后面处理中后面处理中对信息长度的要求。n 个分组中第q 个分组表示为Yq。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

4、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）=(BC)_( BD)(此处需修改)G（B,C,D）=(BD)(C D)H（B,C,D）=BCDI （B,C,D）=C(BD)（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

5、照一定次序顺序进行。FF（A,B,C,D,Mj,S,Ti） 表示A=B+(A+(F(B,C,D)+Mj+Ti)S)GG（A,B,C,D,Mj,S,Ti）表示A=B+(A+(G(G,C,D)+Mj+Ti )S)HH（A,B,C,D,Mj,S,Ti）表示A=B+(A+(H(B,C,D)+Mj+Ti )S)II （A,B,C,D,Mj,S,Ti）表示A=B+(A+(I (B,C,D)+Mj+Ti )S)(注：“+”定义为mod 232 的模运算。)Mj表示在第q 个512 位数据块中的第j 个32 位子分组，0j15。常数Ti可以有如下选择，在第i 步中，Ti是4294967296*abs(sin(

6、i)的整数部分（注：4294967296= 232 。），i 的单位是弧度。其中，Ti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 #include #include #include typedef unsigned char *POINTER; typedef unsigned short int UINT2; typedef unsigned long int UI

7、NT4; typedef struct UINT4 state4; UINT4 count2; unsigned char buffer64; MD5_CTX; void MD5Init(MD5_CTX *); void MD5Update(MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int); void MD5Final(unsigned char 16, MD5_CTX *); #define S11 7 #define S12 12 #define S13 17 #define S14 22 #define S21 5 #define S22 9 #defi

8、ne 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 static unsigned char PADDING64 = 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

9、, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 ; #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 ROTATE_LEFT(x, n) (x) (32-(n) #define FF(a, b, c, d, x, s, ac) (a) += F (b

10、), (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) +

11、= (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); inline void Encode(unsigned char *output, UINT4 *input, unsigned int len) unsigned int i, j; for (i = 0, j = 0; j 8) & 0xff); outputj+2 = (unsigned char)(inputi 16) & 0xff); ou

12、tputj+3 = (unsigned char)(inputi 24) & 0xff); inline void Decode(UINT4 *output, unsigned char *input, unsigned int len) unsigned int i, j; for (i = 0, j = 0; j len; i+, j += 4) outputi = (UINT4)inputj) | (UINT4)inputj+1) 8) | (UINT4)inputj+2) 16) | (UINT4)inputj+3) count0 = context-count1 = 0; conte

13、xt-state0 = 0x67452301; context-state1 = 0xefcdab89; context-state2 = 0x98badcfe; context-state3 = 0x10325476; inline void MD5Update(MD5_CTX *context, unsigned char *input, unsigned int inputLen) unsigned int i, index, partLen; index = (unsigned int)(context-count0 3) & 0x3F); if (context-count0 +=

14、(UINT4)inputLen 3) (UINT4)inputLen count1+; context-count1 += (UINT4)inputLen 29); partLen = 64 - index; if (inputLen = partLen) memcpy(POINTER)&context-bufferindex, (POINTER)input, partLen); MD5Transform(context-state, context-buffer); for (i = partLen; i + 63 state, &inputi); index = 0; else i = 0

15、; memcpy(POINTER)&context-bufferindex, (POINTER)&inputi, inputLen-i); inline void MD5Final(unsigned char digest16, MD5_CTX *context) unsigned char bits8; unsigned int index, padLen; Encode (bits, context-count, 8); index = (unsigned int)(context-count0 3) & 0x3f); padLen = (index state, 16); memset

16、(POINTER)context, 0, sizeof (*context); void MD5Digest(char *pszInput, unsigned long nInputSize, char *pszOutPut) MD5_CTX context; unsigned int len = strlen (pszInput); MD5Init (&context); MD5Update (&context, (unsigned char *)pszInput, len); MD5Final (unsigned char *)pszOutPut, &context); Int main() char szDigest16; char encrypt200; printf(请输入要计算MD5值的字符串:); gets(encrypt); printf(n加密结果:); MD5Digest(encrypt,strlen(encrypt),szDigest); int i; for (i=0;i16;i+) printf (%02X,(unsigned char)szDigesti);getchar();六、实验步骤1 算法分析在光盘中附加了有关MD5 算