C 计算不带库的空字符串的MD5摘要

我正在努力学习MD5算法，并“从头开始”编写一个c程序。我想计算空字符串的MD5摘要（并从那里开始）

文档（对应的RFC）看起来很混乱，但我认为我已经遵循了它。我复制了函数和常量的定义（在main（）之前的所有内容）并进行了取整。我的输入只是所需的填充（因为输入是空字符串），它是一个

1

位，后跟511

0

位（消息的表示应该是所有

0

）

状态[4]

是缓冲区数组

我将输入复制到一个

无符号长int

数组中，以便将其作为函数的整数处理，然后将其复制回字符数组

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>

typedef unsigned char *POINTER;
typedef unsigned short int UINT2;
typedef unsigned long int UINT4;

#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
#define S42 10
#define S43 15
#define S44 21

#define F(x,y,z) ((x & y) | (~x & z))
#define G(x,y,z) ((x & z) | (~z & y))
#define H(x,y,z) (x ^ y ^ z)
#define I(x,y,z) (y ^ (x | ~z))

#define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))

#define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }

int main () {

int i;
char input[64]={0};
char output[64]={0};
unsigned long int x[16]={0};
unsigned long int state[4]={0x67452301, 0xefcdab89, 0x98badcfe, 0x10325476};

//Initialize variables:
int a = state[0];   //A
int b = state[1];   //B
int c = state[2];   //C
int d = state[3];   //D

input[0]=0x80;

memcpy(x, input, 64);

/* Round 1 */
FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */

/* Round 2 */
GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */

/* Round 3 */
HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */

/* Round 4 */
II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */

state[0] += a;
state[1] += b;
state[2] += c;
state[3] += d;

memcpy(output, state, 64);

for (i=0;i<=31;i++) {
    printf("%02x ", output[2*i]);
}

return 0;
}

当它应该（可以想象）是空字符串的MD5摘要时

d4 1d 8c d9 8f 00 b2 04 e9 80 09 98 ec f8 42 7e

---

IIRC，

char

可以是有符号的，也可以是无符号的，这取决于您的编译器/体系结构等。在您的例子中，它似乎是有符号的。因此，如果设置了顶部位，当您打印它时，printf认为它是一个负数，并吐出所有前导的1位。它变得更加混乱，因为您的字符可能有8位长，但printf显示的是32位。最简单的带回家的消息是使用

unsigned char

来处理这类事情，或者更好地使用

#包括“inttypes.h”

，并使用像

uint8\t

这样的显式消息。。。。换句话说，

输入

和

输出

数组应该是

无符号字符

的数组。但是还有另一个问题。通过我之前评论中建议的修改，我得到了这个输出

85 94 58 f9 3f ed 87 c1 cc cc 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

和

cc

s建议一些未初始化的变量或超出范围的数组索引这：

memcpy（x，input，64）

（以及其他类似的人）很可能是你问题的一大部分。memcpy处理的是字节，而不是“类型”。因此，您不是将64个字符复制到64个整数，而是将字符数组的前64个字节（在本例中，这实际上是您想要的）复制到整数数组的前64个字节（这不是您想要的，因为每个整数可能有4个字节长）。试着用循环复制，一次复制一个项目；您正在复制正确数量的数据，但您不一定依赖于它以正确的顺序被复制，这取决于您的机器的端度。很抱歉给你带来了困惑。

d4 1d 8c d9 8f 00 b2 04 e9 80 09 98 ec f8 42 7e