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c++实现md5加密的代码

 更新时间：2022年06月18日 11:40:57   作者：Monkey.Knight  
这篇文章主要介绍了c++实现md5加密的实例代码，代码简单易懂，对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下

最近发现md5加密算法挺有趣，特点是单向加密不可逆，加密后的字符串长度相等，于是就用C++尝试实现了一下

头文件定义

/*
*******************************************************
* brief: md5 encryption
* author: Monkey.Knight
*******************************************************
*/
#ifndef __MD5_ENCODE_H__
#define __MD5_ENCODE_H__
// std
#include <string>
// define
#define UInt32 unsigned int
#define BIT_OF_BYTE  8
#define BIT_OF_GROUP 512
#define SRC_DATA_LEN 64
// 四个非线性函数宏定义
#define DEF_F(X, Y, Z ) ((( (X) & (Y) )|((~X)&(Z))))
#define DEF_G(X, Y, Z)  (((X)&(Z))|((Y)&(~Z)))
#define DEF_H(X, Y, Z)  ((X)^(Y)^(Z))
#define DEF_I(X, Y, Z)  ((Y)^((X)|(~Z)))
// 求链接数函数宏定义
#define FF(a, b, c, d, Mj, s, ti)  (a = b + CycleMoveLeft((a + DEF_F(b,c,d) + Mj + ti),s));
#define GG(a, b, c, d, Mj, s, ti)  (a = b + CycleMoveLeft((a + DEF_G(b,c,d) + Mj + ti),s));
#define HH(a, b, c, d, Mj, s, ti)  (a = b + CycleMoveLeft((a + DEF_H(b,c,d) + Mj + ti),s));
#define II(a, b, c, d, Mj, s, ti)  (a = b + CycleMoveLeft((a + DEF_I(b,c,d) + Mj + ti),s));
class Md5Encode {
public:
    // 4轮循环算法
    struct ParamDynamic{
        UInt32 ua_;
        UInt32 ub_;
        UInt32 uc_;
        UInt32 ud_;
        UInt32 va_last_;
        UInt32 vb_last_;
        UInt32 vc_last_;
        UInt32 vd_last_;
    };
public:
    Md5Encode() {
    }
    std::string Encode(std::string src_info);
protected:
    UInt32 CycleMoveLeft(UInt32 src_num, int bit_num_to_move);
    UInt32 FillData(const char *in_data_ptr, int data_byte_len, char** out_data_ptr);
    void RoundF(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param);
    void RoundG(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param);
    void RoundH(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param);
    void RoundI(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param);
    void RotationCalculate(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param);
    std::string GetHexStr(unsigned int num_str);
private:
    // 幻数定义
    static const int kA;
    static const int kB;
    static const int kC;
    static const int kD;
    static const unsigned long long k_ti_num_integer;
};
#endif

源文件:

#include "md5_encode.h"
#include <iostream>
// 幻数定义
const int Md5Encode::kA = 0x67452301;
const int Md5Encode::kB = 0xefcdab89;
const int Md5Encode::kC = 0x98badcfe;
const int Md5Encode::kD = 0x10325476;
const unsigned long long Md5Encode::k_ti_num_integer = 4294967296;
// function: CycleMoveLeft
// @param src_num:要左移的数
// @param bit_num_to_move:要移动的bit位数
// @return  循环左移后的结果数
UInt32 Md5Encode::CycleMoveLeft(UInt32 src_num, int bit_num_to_move) {
    UInt32 src_num1 = src_num;
    UInt32 src_num2 = src_num;
    if (0 >= bit_num_to_move) {
        return src_num;
    }
    UInt32 num1 = src_num1 << bit_num_to_move;
    UInt32 num2 = src_num2 >> (32 - bit_num_to_move);
    
    return ((src_num1 << bit_num_to_move) \
        | (src_num2 >> (32 - bit_num_to_move)));
}
// function: FillData
// @param in_data_ptr:    要加密的信息数据
// @param data_byte_len: 数据的字节数
// @param out_data_ptr:  填充必要信息后的数据
// return : 填充信息后的数据长度,以字节为单位
UInt32 Md5Encode::FillData(const char *in_data_ptr, int data_byte_len, char** out_data_ptr) {
    int bit_num = data_byte_len*BIT_OF_BYTE;
    int grop_num = bit_num / BIT_OF_GROUP;
    int mod_bit_num = bit_num % BIT_OF_GROUP;
    int bit_need_fill = 0;
    if (mod_bit_num > (BIT_OF_GROUP - SRC_DATA_LEN)) {
        bit_need_fill = (BIT_OF_GROUP - mod_bit_num);
        bit_need_fill += (BIT_OF_GROUP - SRC_DATA_LEN);
    }
    else {
        bit_need_fill = (BIT_OF_GROUP - SRC_DATA_LEN) - mod_bit_num; //  这里多加了一个BIT_OF_GROUP，避免bit_need_fill正好等于0,暂时不加
    }
    int all_bit = bit_num + bit_need_fill;
    if (0 < bit_need_fill) {
        *out_data_ptr = new char[all_bit / BIT_OF_BYTE + SRC_DATA_LEN / BIT_OF_BYTE];
        memset(*out_data_ptr, 0, all_bit / BIT_OF_BYTE + SRC_DATA_LEN / BIT_OF_BYTE);
        // copy data
        memcpy(*out_data_ptr, in_data_ptr, data_byte_len);
        // fill rest data
        unsigned char *tmp = reinterpret_cast<unsigned char *>(*out_data_ptr);
        tmp += data_byte_len;
        // fill 1 and 0
        *tmp = 0x80;
        // fill origin data len
        unsigned long long * origin_num = (unsigned long long *)((*out_data_ptr) + ((all_bit / BIT_OF_BYTE)));
        *origin_num = data_byte_len*BIT_OF_BYTE;
    }
    return (all_bit / BIT_OF_BYTE + SRC_DATA_LEN / BIT_OF_BYTE);
}
void Md5Encode::RoundF(char *data_BIT_OF_GROUP_ptr, ParamDynamic & param) {
    UInt32 *M = reinterpret_cast<UInt32*>(data_BIT_OF_GROUP_ptr);
    int s[] = { 7, 12, 17, 22 };
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        UInt32 ti = k_ti_num_integer * abs(sin(i + 1));
        if (i % 4 == 0) {
            FF(param.ua_, param.ub_, param.uc_, param.ud_, M[i], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 1) {
            FF(param.ud_, param.ua_, param.ub_, param.uc_, M[i], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 2) {
            FF(param.uc_, param.ud_, param.ua_, param.ub_, M[i], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 3) {
            FF(param.ub_, param.uc_, param.ud_, param.ua_, M[i], s[i % 4], ti);
        }
    }
}
void Md5Encode::RoundG(char *data_BIT_OF_GROUP_ptr, ParamDynamic & param) {
    UInt32 *M = reinterpret_cast<UInt32*>(data_BIT_OF_GROUP_ptr);
    int s[] = { 5, 9, 14, 20 };
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        UInt32 ti = k_ti_num_integer * abs(sin(i + 1 + 16));
        int index = (i * 5 + 1) % 16;
        if (i % 4 == 0) {
            GG(param.ua_, param.ub_, param.uc_, param.ud_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 1) {
            GG(param.ud_, param.ua_, param.ub_, param.uc_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 2) {
            GG(param.uc_, param.ud_, param.ua_, param.ub_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 3) {
            GG(param.ub_, param.uc_, param.ud_, param.ua_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
    }
}
void Md5Encode::RoundH(char *data_BIT_OF_GROUP_ptr, ParamDynamic & param) {
    UInt32 *M = reinterpret_cast<UInt32*>(data_BIT_OF_GROUP_ptr);
    int s[] = { 4, 11, 16, 23 };
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        UInt32 ti = k_ti_num_integer * abs(sin(i + 1 + 32));
        int index = (i * 3 + 5) % 16;
        if (i % 4 == 0) {
            HH(param.ua_, param.ub_, param.uc_, param.ud_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 1) {
            HH(param.ud_, param.ua_, param.ub_, param.uc_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 2) {
            HH(param.uc_, param.ud_, param.ua_, param.ub_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 3) {
            HH(param.ub_, param.uc_, param.ud_, param.ua_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
    }
}
void Md5Encode::RoundI(char *data_BIT_OF_GROUP_ptr, ParamDynamic & param) {
    UInt32 *M = reinterpret_cast<UInt32*>(data_BIT_OF_GROUP_ptr);
    int s[] = { 6, 10, 15, 21 };
    for (int i = 0; i < 16; ++i) {
        UInt32 ti = k_ti_num_integer * abs(sin(i + 1 + 48));
        int index = (i * 7 + 0) % 16;
        if (i % 4 == 0) {
            II(param.ua_, param.ub_, param.uc_, param.ud_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 1) {
            II(param.ud_, param.ua_, param.ub_, param.uc_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 2) {
            II(param.uc_, param.ud_, param.ua_, param.ub_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
        else if (i % 4 == 3) {
            II(param.ub_, param.uc_, param.ud_, param.ua_, M[index], s[i % 4], ti);
        }
    }
}
void Md5Encode::RotationCalculate(char *data_512_ptr, ParamDynamic & param) {
    if (NULL == data_512_ptr) {
        return;
    }
    RoundF(data_512_ptr, param);
    RoundG(data_512_ptr, param);
    RoundH(data_512_ptr, param);
    RoundI(data_512_ptr, param);
    param.ua_ = param.va_last_ + param.ua_;
    param.ub_ = param.vb_last_ + param.ub_;
    param.uc_ = param.vc_last_ + param.uc_;
    param.ud_ = param.vd_last_ + param.ud_;
    
    param.va_last_ = param.ua_;
    param.vb_last_ = param.ub_;
    param.vc_last_ = param.uc_;
    param.vd_last_ = param.ud_;
}
// 转换成十六进制字符串输出
std::string Md5Encode::GetHexStr(unsigned int num_str) {
    std::string hexstr = "";
    char szch[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
    unsigned char *tmptr = (unsigned char *)&num_str;
    int len = sizeof(num_str);
    // 小端字节序，逆序打印
    for (int i = 0; i < len; i++){
        unsigned char ch = tmptr[i] & 0xF0;
        ch = ch >> 4;
        hexstr.append(1, szch[ch]);
        ch = tmptr[i] & 0x0F;
        hexstr.append(1, szch[ch]);
    }
    return hexstr;
}
// function: Encode
// @param src_info:要加密的信息
// return :加密后的MD5值
std::string Md5Encode::Encode(std::string src_info) {
    ParamDynamic param;
    param.ua_ = kA;
    param.ub_ = kB;
    param.uc_ = kC;
    param.ud_ = kD;
    param.va_last_ = kA;
    param.vb_last_ = kB;
    param.vc_last_ = kC;
    param.vd_last_ = kD;
    std::string result;
    const char *src_data = src_info.c_str();
    char *out_data_ptr = NULL;
    int total_byte = FillData(src_data, strlen(src_data), &out_data_ptr);
    //char * data_BIT_OF_GROUP = out_data_ptr;
    for (int i = 0; i < total_byte / (BIT_OF_GROUP / BIT_OF_BYTE); ++i) {
        char * data_BIT_OF_GROUP = out_data_ptr;
        data_BIT_OF_GROUP += i*(BIT_OF_GROUP / BIT_OF_BYTE);
        RotationCalculate(data_BIT_OF_GROUP, param);
    }
    if (NULL != out_data_ptr) {
        delete[] out_data_ptr, out_data_ptr = NULL;
    }
    result.append(GetHexStr(param.ua_));
    result.append(GetHexStr(param.ub_));
    result.append(GetHexStr(param.uc_));
    result.append(GetHexStr(param.ud_));
    return result;
}

测试：

#include <iostream>
#include <cmath>
#include "md5_encode.h"

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::string src = "fasdfasdfasdfnmmw,enrsudfnsmndfejkjhuasdmnf";
    Md5Encode encode_obj;
    std::string ret = encode_obj.Encode(src);
    std::cout << "info: " << src.c_str() << std::endl;
    std::cout << "md5: " << ret.c_str() << std::endl;
    return 0;
}

结果：

info: fasdfasdfasdfnmmw,enrsudfnsmndfejkjhuasdmnf
md5: 01109ec97162a71ca5e67b5f059c3cac

到此这篇关于c++实现md5加密的文章就介绍到这了,更多相关c++ md5加密内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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