C语言MD5算法

这篇文章主要介绍了C语言压缩文件和用MD5算法校验文件完整性的实例教程,这里演示了Windows下将文件压缩为7z格式以及MD5检验文件和密码的方法,需要的朋友可以参考下

使用lzma SDK对7z文件简单解压缩
有时候我们只需要单纯对lzma算法压缩的7z文件进行解压,有时需要在嵌入式设备上解压,使用p7zip虽然支持多种格式,但是不容易裁剪,使用lzma SDK是首选:
可以在这里找到各种版本:http://zh.sourceforge.jp/projects/sfnet_sevenzip/releases/
我下载了4.65版本,这个对文件名编码支持没有9.20的好,中文可能有问题,但是我的需求不需要支持中文文件名,所以足够用了。
解压后先看一下7z这个工程,这个示例只有文件解压操作,仿照就可以写一个更加精简的解压函数:
需要的文件可以参考实例:

C语言MD5算法_第1张图片

修改7zMain.c即可。
我们的目的是写一个函数extract7z,接收参数是7z文件路径,输出文件路径,便可执行全部解压。
主要调用函数:

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SRes SzArEx_Open(CSzArEx *p, ILookInStream *inStream, ISzAlloc *allocMain, ISzAlloc *allocTemp);

  

SRes SzAr_Extract(

  const CSzArEx *p,

  ILookInStream *inStream,

  UInt32 fileIndex,

  UInt32 *blockIndex,

  Byte **outBuffer,

  size_t *outBufferSize,

  size_t *offset,

  size_t *outSizeProcessed,

  ISzAlloc *allocMain,

  ISzAlloc *allocTemp);

      我们先在Windows下编译:
完整代码如下:

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/* 7zMain.c - Test application for 7z Decoder

*/

  

#include

#include

#include

  

#define LOGD printf

#define LOGE printf

  

#include "7zCrc.h"

#include "7zFile.h"

#include "7zVersion.h"

  

#include "7zAlloc.h"

#include "7zExtract.h"

#include "7zIn.h"

  

int MY_CDECL extract7z(const char* srcFile, const char* dstPath)

{

  CFileInStream archiveStream;

  CLookToRead lookStream;

  CSzArEx db;

  SRes res;

  ISzAlloc allocImp;

  ISzAlloc allocTempImp;

  char outPath[1024] = { 0 };

  

  LOGD("7z ANSI-C Decoder " MY_VERSION_COPYRIGHT_DATE "\n");

  

  if (InFile_Open(&archiveStream.file, srcFile)) {//open 7z file

    LOGE("can not open input file\n");

    return 1;

  }

  

  FileInStream_CreateVTable(&archiveStream);

  LookToRead_CreateVTable(&lookStream, False);

  

  lookStream.realStream = &archiveStream.s;

  LookToRead_Init(&lookStream);

  

  allocImp.Alloc = SzAlloc;

  allocImp.Free = SzFree;

  

  allocTempImp.Alloc = SzAllocTemp;

  allocTempImp.Free = SzFreeTemp;

  

  CrcGenerateTable();

  

  SzArEx_Init(&db);

  res = SzArEx_Open(&db, &lookStream.s, &allocImp, &allocTempImp);

  

  if(res == SZ_OK)

  {

    Int32 i;

  

    UInt32 blockIndex = 0xFFFFFFFF; /* it can have any value before first call (if outBuffer = 0) */

    Byte *outBuffer = 0; /* it must be 0 before first call for each new archive. */

    size_t outBufferSize = 0; /* it can have any value before first call (if outBuffer = 0) */

  

    LOGD("Total file/directory count[%d]\n", db.db.NumFiles);

    for (i = db.db.NumFiles - 1; i >= 0; i--) {

      size_t offset;

      size_t outSizeProcessed;

      CSzFileItem *f = db.db.Files + i;

  

      strcpy(outPath, dstPath);

      strcat(outPath, "/");

      strcat(outPath, f->Name);

  

      if (f->IsDir) { //dir

        LOGD("dir [%s]\n", outPath);

        mkdir(outPath);

        continue;

      }else{ //file

        LOGD("file [%s]\n", outPath);

        res = SzAr_Extract(&db, &lookStream.s, i, &blockIndex,

            &outBuffer, &outBufferSize, &offset, &outSizeProcessed,

            &allocImp, &allocTempImp);

        if (res != SZ_OK){

          break;

        }else{

          CSzFile outFile;

          size_t processedSize;

          if (OutFile_Open(&outFile, outPath)) {

            LOGE("can not open output file\n");

            res = SZ_ERROR_FAIL;

            break;

          }

          processedSize = outSizeProcessed;

          if (File_Write(&outFile, outBuffer + offset, &processedSize)

              != 0 || processedSize != outSizeProcessed) {

            LOGE("can not write output file\n");

            res = SZ_ERROR_FAIL;

            break;

          }

          if (File_Close(&outFile)) {

            LOGE("can not close output file\n");

            res = SZ_ERROR_FAIL;

            break;

          }

        }

      }

    }

    IAlloc_Free(&allocImp, outBuffer);

  }

  SzArEx_Free(&db, &allocImp);

  

  File_Close(&archiveStream.file);

  if (res == SZ_OK)

  {

    LOGD("Everything is Ok\n");

    return 0;

  }

  if (res == SZ_ERROR_UNSUPPORTED

    )

    LOGE("decoder doesn't support this archive\n");

  else if (res == SZ_ERROR_MEM

    )

    LOGE("can not allocate memory\n");

  else if (res == SZ_ERROR_CRC

    )

    LOGE("CRC error\n");

  else

    LOGE("ERROR #%d\n", res);

  return 1;

}

  

int main(int numargs, char *args[])

{

  return extract7z(args[1], args[2]);

}

 
我用的是Eclipse,使用Mingw编译。

C语言MD5算法_第2张图片

执行效果,能正确解压。
这样的解压只能适用简单的解压,不支持加密,参数2的输出文件路径中的所有文件夹都必须存在,压缩包中文件夹不需要存在,解压时会自动创建。
压缩包中的文件夹不能为中文,否则乱码。


使用MD5算法验证文件完整性或密码正确性
MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法5),用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一(又译摘要算法、哈希算法),主流编程语言普遍已有MD5实现。
将数据(如汉字)运算为另一固定长度值,是杂凑算法的基础原理,MD5的前身有MD2、MD3和MD4。
MD5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十六进制数字串)。
MD5在实际应用中通常有两种用法,一种是计算一个字符串的MD5值,常用于密码相关的操作;另一种是用于计算一个文件的MD5值,一般用于网络传输中验证文件是否出错。
下面是C语言的MD5计算程序,来自Stardict,网上流行的代码都大同小异:
 
md5.h

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#ifndef MD5_H

#define MD5_H

  

#ifdef __cplusplus

extern "C"

{

#endif             /* __cplusplus */

  

#ifdef HAVE_CONFIG_H

# include "config.h"

#endif

  

#ifdef HAVE_STDINT_H

  #include

  typedef uint32_t uint32;

#else

  /* A.Leo.: this wont work on 16 bits platforms ;) */

  typedef unsigned uint32;

#endif

  

#define MD5_FILE_BUFFER_LEN 1024

  

struct MD5Context {

  uint32 buf[4];

  uint32 bits[2];

  unsigned char in[64];

};

  

void MD5Init(struct MD5Context *context);

void MD5Update(struct MD5Context *context, unsigned char const *buf,

      unsigned len);

void MD5Final(unsigned char digest[16], struct MD5Context *context);

void MD5Transform(uint32 buf[4], uint32 const in[16]);

  

int getBytesMD5(const unsigned char* src, unsigned int length, char* md5);

int getStringMD5(const char* src, char* md5);

int getFileMD5(const char* path, char* md5);

  

/*

 * This is needed to make RSAREF happy on some MS-DOS compilers.

 */

typedef struct MD5Context MD5_CTX;

  

#ifdef __cplusplus

}

#endif             /* __cplusplus */

  

#endif /* !MD5_H */

源文件:
md5.c

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#include     /* for memcpy() */

#include

#include "md5.h"

  

#ifndef HIGHFIRST

#define byteReverse(buf, len)  /* Nothing */

#else

void byteReverse(unsigned char *buf, unsigned longs);

  

#ifndef ASM_MD5

/*

 * Note: this code is harmless on little-endian machines.

 */

void byteReverse(unsigned char *buf, unsigned longs)

{

  uint32 t;

  do {

    t = (uint32) ((unsigned) buf[3] << 8 | buf[2]) << 16 |

    ((unsigned) buf[1] << 8 | buf[0]);

    *(uint32 *) buf = t;

    buf += 4;

  }while (--longs);

}

#endif

#endif

  

static void putu32(uint32 data, unsigned char *addr) {

  addr[0] = (unsigned char) data;

  addr[1] = (unsigned char) (data >> 8);

  addr[2] = (unsigned char) (data >> 16);

  addr[3] = (unsigned char) (data >> 24);

}

  

/*

 * Start MD5 accumulation. Set bit count to 0 and buffer to mysterious

 * initialization constants.

 */

void MD5Init(struct MD5Context *ctx) {

  ctx->buf[0] = 0x67452301;

  ctx->buf[1] = 0xefcdab89;

  ctx->buf[2] = 0x98badcfe;

  ctx->buf[3] = 0x10325476;

  

  ctx->bits[0] = 0;

  ctx->bits[1] = 0;

}

  

/*

 * Update context to reflect the concatenation of another buffer full

 * of bytes.

 */

void MD5Update(struct MD5Context *ctx, unsigned char const *buf, unsigned len) {

  uint32 t;

  

  /* Update bitcount */

  

  t = ctx->bits[0];

  if ((ctx->bits[0] = t + ((uint32) len << 3)) < t)

    ctx->bits[1]++; /* Carry from low to high */

  ctx->bits[1] += len >> 29;

  

  t = (t >> 3) & 0x3f; /* Bytes already in shsInfo->data */

  

  /* Handle any leading odd-sized chunks */

  

  if (t) {

    unsigned char *p = (unsigned char *) ctx->in + t;

  

    t = 64 - t;

    if (len < t) {

      memcpy(p, buf, len);

      return;

    }

    memcpy(p, buf, t);

    byteReverse(ctx->in, 16);

    MD5Transform(ctx->buf, (uint32 *) ctx->in);

    buf += t;

    len -= t;

  }

  /* Process data in 64-byte chunks */

  

  while (len >= 64) {

    memcpy(ctx->in, buf, 64);

    byteReverse(ctx->in, 16);

    MD5Transform(ctx->buf, (uint32 *) ctx->in);

    buf += 64;

    len -= 64;

  }

  

  /* Handle any remaining bytes of data. */

  

  memcpy(ctx->in, buf, len);

}

  

/*

 * Final wrapup - pad to 64-byte boundary with the bit pattern

 * 1 0* (64-bit count of bits processed, MSB-first)

 */

void MD5Final(unsigned char digest[16], struct MD5Context *ctx) {

  unsigned count;

  unsigned char *p;

  

  /* Compute number of bytes mod 64 */

  count = (ctx->bits[0] >> 3) & 0x3F;

  

  /* Set the first char of padding to 0x80. This is safe since there is

   always at least one byte free */

  p = ctx->in + count;

  *p++ = 0x80;

  

  /* Bytes of padding needed to make 64 bytes */

  count = 64 - 1 - count;

  

  /* Pad out to 56 mod 64 */

  if (count < 8) {

    /* Two lots of padding: Pad the first block to 64 bytes */

    memset(p, 0, count);

    byteReverse(ctx->in, 16);

    MD5Transform(ctx->buf, (uint32 *) ctx->in);

  

    /* Now fill the next block with 56 bytes */

    memset(ctx->in, 0, 56);

  } else {

    /* Pad block to 56 bytes */

    memset(p, 0, count - 8);

  } byteReverse(ctx->in, 14);

  

  /* Append length in bits and transform */

  //((uint32 *) ctx->in)[14] = ctx->bits[0];

  //((uint32 *) ctx->in)[15] = ctx->bits[1];

  putu32(ctx->bits[0], ctx->in + 56);

  putu32(ctx->bits[1], ctx->in + 60);

  

  MD5Transform(ctx->buf, (uint32 *) ctx->in);

  byteReverse((unsigned char *) ctx->buf, 4);

  memcpy(digest, ctx->buf, 16);

  memset(ctx, 0, sizeof(*ctx)); /* In case it's sensitive */

}

  

#ifndef ASM_MD5

  

/* The four core functions - F1 is optimized somewhat */

  

/* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */

#define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))

#define F2(x, y, z) F1(z, x, y)

#define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)

#define F4(x, y, z) (y ^ (x | ~z))

  

/* This is the central step in the MD5 algorithm. */

#define MD5STEP(f, w, x, y, z, data, s) \

  ( w += f(x, y, z) + data, w = w<>(32-s), w += x )

  

/*

 * The core of the MD5 algorithm, this alters an existing MD5 hash to

 * reflect the addition of 16 longwords of new data. MD5Update blocks

 * the data and converts bytes into longwords for this routine.

 */

void MD5Transform(uint32 buf[4], uint32 const in[16]) {

  register uint32 a, b, c, d;

  

  a = buf[0];

  b = buf[1];

  c = buf[2];

  d = buf[3];

  

  MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);

  MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);

  MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);

  MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);

  MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);

  MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);

  MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);

  MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);

  MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);

  MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);

  MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);

  MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);

  MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);

  MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);

  MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);

  MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);

  

  MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);

  MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);

  MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);

  MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);

  MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);

  MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);

  MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);

  MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);

  MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);

  MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);

  MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);

  MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);

  MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);

  MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);

  MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);

  MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);

  

  MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);

  MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);

  MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);

  MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);

  MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);

  MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);

  MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);

  MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);

  MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);

  MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);

  MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);

  MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);

  MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);

  MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);

  MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);

  MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);

  

  MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);

  MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);

  MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);

  MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);

  MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);

  MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);

  MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);

  MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);

  MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);

  MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);

  MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);

  MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);

  MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);

  MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);

  MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);

  MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);

  

  buf[0] += a;

  buf[1] += b;

  buf[2] += c;

  buf[3] += d;

}

  

/*

 * get MD5 of a byte buffer

 */

int getBytesMD5(const unsigned char* src, unsigned int length, char* md5) {

  unsigned char i = 0;

  unsigned char md5Bytes[16] = { 0 };

  MD5_CTX context;

  if (src == NULL || md5 == NULL)

  {

    return -1;

  }

  MD5Init(&context);

  MD5Update(&context, src, length);

  MD5Final(md5Bytes, &context);

  for (i = 0; i < 16; i++) {

    sprintf(md5, "%02X", md5Bytes[i]);

    md5 += 2;

  }

  *md5 = '\0';

  return 0;

}

  

/*

 * get MD5 for a string

 */

int getStringMD5(const char* src, char* md5) {

  return getBytesMD5((unsigned char*) src, strlen((char*) src), md5);

}

  

/**

 * get MD5 of a file

 */

int getFileMD5(const char* path, char* md5) {

  FILE* fp = NULL;

  unsigned char buffer[MD5_FILE_BUFFER_LEN] = { 0 };

  int count = 0;

  MD5_CTX context;

  unsigned char md5Bytes[16] = { 0 };

  int i;

  if (path == NULL || md5 == NULL) {

    return -1;

  }

  fp = fopen(path, "rb");

  if (fp == NULL) {

    return -1;

  }

  MD5Init(&context);

  while ((count = fread(buffer, 1, MD5_FILE_BUFFER_LEN, fp)) > 0) {

    MD5Update(&context, buffer, count);

  }

  MD5Final(md5Bytes, &context);

  for (i = 0; i < 16; i++) {

    sprintf(md5, "%02X", md5Bytes[i]);

    md5 += 2;

  }

  *md5 = '\0';

  return 0;

}

  

#endif

下面是调用函数计算MD5的代码:
 main.c
 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

#include

#include

  

#include "md5.h"

  

int main(int c, char** v){

  char buffer[128];

  getStringMD5("hello world", buffer);

  printf("%s\n", buffer);

  getFileMD5("hello.pdf", buffer);

  printf("%s\n", buffer);

  return 0;

}

 

计算无误:

C语言MD5算法_第3张图片

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