C語言實(shí)現(xiàn)獲取文件MD5值
一、MD5介紹
MD5（Message Digest Algorithm 5）是一種常用的哈希函數(shù)算法。將任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)作為輸入，并生成一個(gè)唯一的、固定長(zhǎng)度（通常是128位）的哈希值，稱為MD5值。MD5算法以其高度可靠性和廣泛應(yīng)用而聞名。
MD5算法主要具備以下特點(diǎn)：
（1）不可逆性：給定MD5值無法通過逆運(yùn)算得到原始數(shù)據(jù)。
（2）唯一性：不同的輸入數(shù)據(jù)會(huì)生成不同的MD5值。
（3）高效性：對(duì)于給定的數(shù)據(jù)，計(jì)算其MD5值是非?？焖俚摹?/p>
MD5值的應(yīng)用場(chǎng)景包括：
（1）數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證：MD5值可以用于驗(yàn)證文件是否在傳輸過程中被篡改。發(fā)送方計(jì)算文件的MD5值并發(fā)送給接收方，接收方在接收到文件后重新計(jì)算MD5值，然后與發(fā)送方的MD5值進(jìn)行比較，如果一致，則說明文件未被篡改。
（2）密碼存儲(chǔ)：在許多系統(tǒng)中，用戶密碼通常不會(huì)以明文形式存儲(chǔ)，而是將其轉(zhuǎn)換為MD5值后存儲(chǔ)。當(dāng)用戶登錄時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將用戶輸入的密碼轉(zhuǎn)換為MD5值，然后與存儲(chǔ)的MD5值進(jìn)行比較，以驗(yàn)證密碼的正確性。
（3）安全認(rèn)證：MD5值也可用于數(shù)字證書等安全認(rèn)證中，用于驗(yàn)證文件的完整性和認(rèn)證信息的真實(shí)性。
（4）數(shù)據(jù)指紋：MD5值可以作為數(shù)據(jù)的唯一標(biāo)識(shí)符，用于快速比對(duì)和查找重復(fù)數(shù)據(jù)。
二、示例代碼
2.1 獲取數(shù)據(jù)MD5值（openssl庫(kù)）
在C語言中獲取一段數(shù)據(jù)的MD5值，可以使用現(xiàn)有的第三方庫(kù)實(shí)現(xiàn)。以下是一個(gè)使用 OpenSSL 庫(kù)計(jì)算數(shù)據(jù)的MD5值的示例代碼：
（1）需要安裝 OpenSSL 庫(kù)（如果尚未安裝）并包含相關(guān)頭文件：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <openssl/md5.h>
（2）創(chuàng)建一個(gè)子函數(shù)來計(jì)算數(shù)據(jù)的MD5值：
void calculate_md5(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char* md5_hash) {
? ?MD5_CTX ctx;
? ?MD5_Init(&ctx);
? ?MD5_Update(&ctx, data, length);
? ?MD5_Final(md5_hash, &ctx);
}該函數(shù)接受三個(gè)參數(shù)：data 為待計(jì)算的數(shù)據(jù)指針，length 為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，md5_hash 為存儲(chǔ)MD5值的數(shù)組。
下面是一個(gè)完整的程序，展示如何調(diào)用以上子函數(shù)并打印MD5值：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/md5.h>
?
void calculate_md5(const unsigned char* data, size_t length, unsigned char* md5_hash) {
? ?MD5_CTX ctx;
? ?MD5_Init(&ctx);
? ?MD5_Update(&ctx, data, length);
? ?MD5_Final(md5_hash, &ctx);
}
?
void print_md5(const unsigned char* md5_hash) {
? ?for (int i = 0; i < MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
? ? ? ?printf("%02x", md5_hash[i]);
? }
? ?printf("\n");
}
?
int main() {
? ?const unsigned char data[] = "Hello, World!";
? ?size_t length = sizeof(data) - 1; // 減去字符串末尾的空字符
? ?unsigned char md5_hash[MD5_DIGEST_LENGTH];
?
? ?calculate_md5(data, length, md5_hash);
? ?printf("MD5: ");
? ?print_md5(md5_hash);
?
? ?return 0;
}這個(gè)示例程序?qū)⑤敵鲆欢螖?shù)據(jù)的MD5值。可以將待計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 data 數(shù)組中，并根據(jù)需要調(diào)整數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
這里使用的是 OpenSSL 提供的 MD5 函數(shù)。在編譯時(shí)，需要鏈接 OpenSSL 庫(kù)。在 Linux 系統(tǒng)上，可以使用 -lssl -lcrypto 參數(shù)進(jìn)行鏈接。在 Windows 系統(tǒng)上，需要下載并安裝 OpenSSL 庫(kù)，并配置正確的鏈接路徑和庫(kù)文件名稱。
2.2 獲取文件的MD5值(openssl庫(kù))
以下是使用 OpenSSL 庫(kù)計(jì)算文件的MD5值的示例代碼：
（1）需要安裝 OpenSSL 庫(kù)（如果尚未安裝）并包含相關(guān)頭文件：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <openssl/md5.h>
（2）創(chuàng)建一個(gè)子函數(shù)來計(jì)算文件的MD5值：
void calculate_file_md5(const char* filename, unsigned char* md5_hash) {
? ?FILE* file = fopen(filename, "rb");
? ?if (file == NULL) {
? ? ? ?printf("Failed to open file: %s\n", filename);
? ? ? ?return;
? }
?
? ?MD5_CTX ctx;
? ?MD5_Init(&ctx);
?
? ?unsigned char buffer[1024];
? ?size_t read;
? ?while ((read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file)) != 0) {
? ? ? ?MD5_Update(&ctx, buffer, read);
? }
?
? ?fclose(file);
?
? ?MD5_Final(md5_hash, &ctx);
}該函數(shù)接受兩個(gè)參數(shù)：filename 為待計(jì)算的文件名，md5_hash 為存儲(chǔ)MD5值的數(shù)組。
下面是一個(gè)完整的示例程序，展示如何調(diào)用以上子函數(shù)并打印文件的MD5值：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <openssl/md5.h>
?
void calculate_file_md5(const char* filename, unsigned char* md5_hash) {
? ?// ... 函數(shù)實(shí)現(xiàn)見上文 ...
?
void print_md5(const unsigned char* md5_hash) {
? ?for (int i = 0; i < MD5_DIGEST_LENGTH; i++) {
? ? ? ?printf("%02x", md5_hash[i]);
? }
? ?printf("\n");
}
?
int main() {
? ?const char* filename = "path/to/file";
? ?unsigned char md5_hash[MD5_DIGEST_LENGTH];
?
? ?calculate_file_md5(filename, md5_hash);
? ?printf("MD5: ");
? ?print_md5(md5_hash);
?
? ?return 0;
}這個(gè)示例程序?qū)⒋蜷_指定文件并計(jì)算其MD5值。需要將文件路徑存儲(chǔ)在 filename 字符串中，并根據(jù)需要調(diào)整該字符串。
請(qǐng)這里使用的是 OpenSSL 提供的 MD5 函數(shù)。在編譯時(shí)，需要鏈接 OpenSSL 庫(kù)。在 Linux 系統(tǒng)上，可以使用 -lssl -lcrypto 參數(shù)進(jìn)行鏈接。在 Windows 系統(tǒng)上，需要下載并安裝 OpenSSL 庫(kù)，并配置正確的鏈接路徑和庫(kù)文件名稱。
2.3 自己寫算法獲取MD5值
實(shí)現(xiàn)MD5算法比較復(fù)雜，涉及位操作、邏輯運(yùn)算、位移等。
以下是一個(gè)簡(jiǎn)化版本的純C語言MD5算法實(shí)現(xiàn)：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
?
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint32;
?
// MD5常量定義
const uint32 MD5_CONSTANTS[] = {
? ?0xd76aa478, 0xe8c7b756, 0x242070db, 0xc1bdceee,
? ?0xf57c0faf, 0x4787c62a, 0xa8304613, 0xfd469501,
? ?0x698098d8, 0x8b44f7af, 0xffff5bb1, 0x895cd7be,
? ?0x6b901122, 0xfd987193, 0xa679438e, 0x49b40821,
? ?0xf61e2562, 0xc040b340, 0x265e5a51, 0xe9b6c7aa,
? ?0xd62f105d, 0x02441453, 0xd8a1e681, 0xe7d3fbc8,
? ?0x21e1cde6, 0xc33707d6, 0xf4d50d87, 0x455a14ed,
? ?0xa9e3e905, 0xfcefa3f8, 0x676f02d9, 0x8d2a4c8a,
? ?0xfffa3942, 0x8771f681, 0x6d9d6122, 0xfde5380c,
? ?0xa4beea44, 0x4bdecfa9, 0xf6bb4b60, 0xbebfbc70,
? ?0x289b7ec6, 0xeaa127fa, 0xd4ef3085, 0x04881d05,
? ?0xd9d4d039, 0xe6db99e5, 0x1fa27cf8, 0xc4ac5665,
? ?0xf4292244, 0x432aff97, 0xab9423a7, 0xfc93a039,
? ?0x655b59c3, 0x8f0ccc92, 0xffeff47d, 0x85845dd1,
? ?0x6fa87e4f, 0xfe2ce6e0, 0xa3014314, 0x4e0811a1,
? ?0xf7537e82, 0xbd3af235, 0x2ad7d2bb, 0xeb86d391
};
?
// 循環(huán)左移
#define LEFT_ROTATE(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32 - (n))))
?
// 轉(zhuǎn)換為大端字節(jié)序
void to_big_endian(uint32 value, uint8* buffer) {
? ?buffer[0] = (uint8)(value & 0xff);
? ?buffer[1] = (uint8)((value >> 8) & 0xff);
? ?buffer[2] = (uint8)((value >> 16) & 0xff);
? ?buffer[3] = (uint8)((value >> 24) & 0xff);
}
?
// 處理消息塊
void process_block(const uint8* block, uint32* state) {
? ?uint32 a = state[0];
? ?uint32 b = state[1];
? ?uint32 c = state[2];
? ?uint32 d = state[3];
? ?uint32 m[16];
?
? ?// 將消息塊劃分為16個(gè)32位字，并進(jìn)行字節(jié)序轉(zhuǎn)換
? ?for (int i = 0; i < 16; i++) {
? ? ? ?m[i] = (((uint32)block[i * 4 + 0]) << 0) |
? ? ? ? ? ? ? (((uint32)block[i * 4 + 1]) << 8) |
? ? ? ? ? ? ? (((uint32)block[i * 4 + 2]) << 16) |
? ? ? ? ? ? ? (((uint32)block[i * 4 + 3]) << 24);
? }
?
? ?// MD5循環(huán)運(yùn)算
? ?for (int i = 0; i < 64; i++) {
? ? ? ?uint32 f, g;
?
? ? ? ?if (i < 16) {
? ? ? ? ? ?f = (b & c) | ((~b) & d);
? ? ? ? ? ?g = i;
? ? ? } else if (i < 32) {
? ? ? ? ? ?f = (d & b) | ((~d) & c);
? ? ? ? ? ?g = (5 * i + 1) % 16;
? ? ? } else if (i < 48) {
? ? ? ? ? ?f = b ^ c ^ d;
? ? ? ? ? ?g = (3 * i + 5) % 16;
? ? ? } else {
? ? ? ? ? ?f = c ^ (b | (~d));
? ? ? ? ? ?g = (7 * i) % 16;
? ? ? }
?
? ? ? ?uint32 temp = d;
? ? ? ?d = c;
? ? ? ?c = b;
? ? ? ?b = b + LEFT_ROTATE((a + f + MD5_CONSTANTS[i] + m[g]), 7);
? ? ? ?a = temp;
? }
?
? ?// 更新狀態(tài)
? ?state[0] += a;
? ?state[1] += b;
? ?state[2] += c;
? ?state[3] += d;
}
?
// 計(jì)算MD5值
void calculate_md5(const uint8* message, size_t length, uint8* digest) {
? ?// 初始化狀態(tài)
? ?uint32 state[4] = { 0x67452301, 0xefcdab89, 0x98badcfe, 0x10325476 };
?
? ?// 填充消息
? ?size_t padded_length = ((length + 8) / 64 + 1) * 64;
? ?uint8* padded_message = (uint8*)calloc(padded_length, 1);
? ?memcpy(padded_message, message, length);
? ?padded_message[length] = 0x80; ?// 添加一個(gè)1
? ?to_big_endian((uint32)(length * 8), padded_message + padded_length - 8); ?// 添加長(zhǎng)度（以位為單位）
?
? ?// 處理消息塊
? ?for (size_t i = 0; i < padded_length; i += 64) {
? ? ? ?process_block(padded_message + i, state);
? }
?
? ?// 生成摘要
? ?for (int i = 0; i < 4; i++) {
? ? ? ?to_big_endian(state[i], digest + i * 4);
? }
? ?free(padded_message);
}
?
// 打印MD5值
void print_md5(const uint8* digest) {
? ?for (int i = 0; i < 16; i++) {
? ? ? ?printf("%02x", digest[i]);
? }
? ?printf("\n");
}
?
int main() {
? ?const char* message = "Hello, World!";
? ?size_t length = strlen(message);
? ?uint8 digest[16];
?
? ?calculate_md5((const uint8*)message, length, digest);
? ?printf("MD5: ");
? ?print_md5(digest);
?
? ?return 0;
}這個(gè)程序可以計(jì)算給定字符串的MD5值。將待計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 message 字符串中，根據(jù)需要調(diào)整數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
到此這篇關(guān)于C語言實(shí)現(xiàn)獲取文件MD5值的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言獲取MD5值內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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