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ＭＤ５

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，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=

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）=(B∧C)∨__________(B∧D)(此处需修改)

G（B,C,D）=(B∧D)∨(C∧D)

H（B,C,D）=B⊕C⊕D

I （B,C,D）=C⊕(B∨D)

（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 步操作按照一定次序顺序进行。

FF（A,B,C,D,M[j],S,T[i]）表示A=B+(A+(F(B,C,D)+M[j]+T[i])<<

GG（A,B,C,D,M[j],S,T[i]）表示A=B+(A+(G(G,C,D)+M[j]+T[i] )<<

HH（A,B,C,D,M[j],S,T[i]）表示A=B+(A+(H(B,C,D)+M[j]+T[i] )<<

II （A,B,C,D,M[j],S,T[i]）表示A=B+(A+(I (B,C,D)+M[j]+T[i] )<<

(注：“+”定义为mod 2的模运算。)

M[j]表示在第q 个512 位数据块中的第j 个32 位子分组，0≤j≤15。

常数T[i]可以有如下选择，在第i 步中，T[i]是96*abs(sin(i))的整数部分（注：96= 2。），i 的单位是弧度。其中，T[i]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 UINT4;

typedef struct

{

UINT4 state[4];

UINT4 count[2];

unsigned char buffer[64];

} 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

#define S23 14

#define S24 20

#define S31 4

#define S32 11

#define S33 16

#define S34 23

#define S41 6