文件的散列与校验：.NET发现之旅（五）

如何保障文档在互联网传输过程中的安全性不是这一节讨论的内容，我们要讨论的内容是如何验证文档的完整性。记得08年我接手绵阳九院的一个MOSS项目，由于对方单位知识的保密性，平时电脑启动就需要U盘解密，所以当时接管负责这个项目的时候，对方首先要求凡是通过网络传输的文档，必须提供MD5验证，所以当时就顺手写了这个工具FileChecker，今天分享给大家。

验证数据完整性，我们常用哈希算法。关于哈希算法，无论是MD5还是SHA1，最终生成的哈希值理论上都是不可逆的，主要用于保证数据的完整性，这和对称和非对称加密不同，后者是可逆的，主要是为了防窃取。由于很多网站使用MD5加密某些数据，比如密码、权限等，引起很多黑客想方设法的穷举破解MD5值，但多半都是白费力气，运气好的时候就撞上了，但是这个运气不是每个人都有的。一个安全的哈希算法在设计时必须满足两个要求：其一是寻找两个输入得到相同的输出值在计算上是不可行的，这就是我们通常听说的抗碰撞；其二是找一个输出，能得到给定的输入在计算上是不可行的，即不可从结果推导出它的初始状态。据说王小云教授当年就是采用碰撞破解了MD5一部分，也证明了MD5不是完美的，但至今MD5是没有被破解的。

FileChecker用.NET开发，其中核心类比较简单，就不做解释了，代码如下：

 

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Security.Cryptography;
using System.IO;

namespace MyMD5Checker
{
         class MD5AndSHA1
        {
                 /// <summary>
                 /// 用MD5散列文件
                 /// </summary>
                 /// <param name="curFileName">要散列的文件(全路径）</param>
                 /// <param name="flag">散列值是否使用"-"符号，为true时使用</param>
                 /// <returns></returns>
                 ///    
                 public string MD5File( string curFileName, bool flag)
                {
                         return HashFile(curFileName, "md5",flag);
                }

                 /// <summary>
                 /// 用SHA1散列文件
                 /// </summary>
                 /// <param name="curFileName">要散被列的文件(全路径）</param>
                 /// <param name="flag">散列值是否使用"-"符号，为true时使用</param>
                 /// <returns></returns>
                 ///    
                 public string SHA1File( string curFileName, bool flag)
                {
                         return HashFile(curFileName, "sha1",flag);
                }

                 /// <summary>
                 /// 散列文件
                 /// </summary>
                 /// <param name="curFileName">要被散列的文件(全路径)</param>
                 /// <param name="algName">所用的散列算法名字,例如MD5,SHA1</param>
                 /// <param name="flag">散列值是否使用"-"符号，为true时使用</param>
                 /// <returns></returns>
                 private string HashFile( string curFileName, string algName, bool flag)
                {
                         if (!System.IO.File.Exists(curFileName))
                                 return string.Empty;
                        System.IO.FileStream fs = new System.IO.FileStream(curFileName, System.IO.FileMode.Open, System.IO.FileAccess.Read, System.IO.FileShare.Read);
                         byte[] hashBytes = HashData(fs, algName);
                        fs.Close();
                         return ByteArrayToHexString(hashBytes,flag);
                }

                 /// <summary>
                 /// 具体的散列实现
                 /// </summary>
                 /// <param name="stream">当前文件的流式</param>
                 /// <param name="algName">哈希算法名</param>
                 /// <returns></returns>
                 private byte[] HashData(System.IO.Stream stream, string algName)    
                {    
                        System.Security.Cryptography.HashAlgorithm algorithm;

                         if ( string.Compare(algName, "sha1", true) == 0)    
                        {    
                                algorithm = System.Security.Cryptography.SHA1.Create();
                        }    
                         else    
                        {    
                                 if ( string.Compare(algName, "md5", true) != 0)    
                                {    
                                         throw new Exception( "algName只能是sha1或md5");    
                                }    
                                algorithm = System.Security.Cryptography.MD5.Create();
                        }
                         return algorithm.ComputeHash(stream);
                }

                 /// <summary>
                 /// 调整文件散列值的返回格式
                 /// </summary>
                 /// <param name="buf">文件散列值的二进制格式</param>
                 /// <param name="flag">散列值是否使用"-"符号，为true时使用</param>
                 /// <returns></returns>
                 private string ByteArrayToHexString( byte[] buf, bool flag)    
                {
                         if (flag)
                        {
                                 return BitConverter.ToString(buf);
                        }
                         else
                        {
                                 return BitConverter.ToString(buf).Replace( "-", "");    
                        }
                }
        }
}

 

FileChecker实现了用MD5和SHA1算法来散列文件和校验文件。当你在给对方传输文件之前，你先用FileChecker生成MD5和SHA1哈希值，当对方接到你的文件后，再用FileChecker验证哈希值。当然，你也可以用FileChecker校验下载的文件，只需要拿到软件提供者发布的MD5或者SHA1哈希值就OK了，很多游戏网站在下载客户端的时候，都提供了MD5校验值，便是这里所说的哈希值。FileChecker界面如下：

 

1，散列文件

 

 

2，校验文件

 

 

如何用就不介绍了，非常简单。

 

最后是这个软件的安装包，因为这个软件是用.NET开发的，如果你的电脑上没装.NET Framework 2.0 ，请去微软下载中心下载。只所以做安装包的时候没把.NET Framework 2.0打进来，是因为这个.NET Framework 2.0有22.4M，影响上传和下载的速度。所以请自行下载.NET Framework 2.0安装。

 

最后提供FileChecker x86和x64版本的下载。