C++实现MD5加密算法

1. Introduction
MD5算法是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm)，此算法以任意长度的信息(message)作为输入进行计算，产生一个128-bit(16-byte)的指纹或报文摘要(fingerprint or message digest)。两个不同的message产生相同message digest的几率相当小，从一个给定的message digest逆向产生原始message更是困难(不过据说我国的某个教授很善于从message digest构造message)，因此MD5算法适合用在数字签名应用中。MD5实现简单，在32位的机器上运行速度也相当快，当然实际应用也不仅仅局限于数字签名。 精美韩国模版下载http://www.it55.com

2. MD5 Algorithm Description
假设输入信息(input message)的长度为b(bit)，我们想要产生它的报文摘要，在此处b为任意的非负整数：b也可能为0，也不一定为8的整数倍，且可能是任意大的长度。设该信息的比特流表示如下：

          M[0] M[1] M[2] ... M[b-1] 免费网页模版下载http://www.it55.com

计算此信息的报文摘要需要如下5步：
2.1 Append Padding Bits
信息计算前先要进行位补位，设补位后信息的长度为LEN(bit)，则LEN%512 = 448(bit)，即数据扩展至
K*512+448(bit)。即K*64+56(byte)，K为整数。补位操作始终要执行，即使补位前信息的长度对512求余的结果是448。具体补位操作：补一个1，然后补0至满足上述要求。总共最少要补1bit，最多补512bit。 免费网页模版下载http://www.it55.com

2.2 Append Length
将输入信息的原始长度b(bit)表示成一个64-bit的数字，把它添加到上一步的结果后面(在32位的机器上，这64位将用2个字来表示并且低位在前)。当遇到b大于2^64这种极少的情况时，b的高位被截去，仅使用b的低64位。经过上面两步，数据就被填补成长度为512(bit)的倍数。也就是说，此时的数据长度是16个字(32bit)的整数倍。此时的数据表示为：

sflj http://www.it55.com kg^&fgd

          M[0 ... N-1]

其中的N是16的倍数。

vd;k;l http://www.it55.com rdfg

2.3 Initialize MD Buffer
用一个四个字的缓冲器(A，B，C，D)来计算报文摘要，A,B,C,D分别是32位的寄存器，初始化使用的是十六进制表示的数字，注意低字节在前：

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        word A: 01 23 45 67
        word B: 89 ab cd ef
        word C: fe dc ba 98
        word D: 76 54 32 10

2.4 Process Message in 16-Word Blocks
首先定义4个辅助函数，每个函数的输入是三个32位的字，输出是一个32位的字： http://www.it55.com

        F(X,Y,Z) = XY v not(X) Z
        G(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)
        H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
        I(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))

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NOTE：not(X)代表X的按位补运算，X v Y 表示X和Y的按位或运算，X xor Y代表X和Y的按位异或运算，XY代表X和Y的按位与运算。 免费矢量图片素材下载http://www.it55.com

具体过程如下：
  /* Process each 16-word block. */
     For i = 0 to N/16-1 do
 
       /* Copy block i into X. */
       For j = 0 to 15 do
         Set X[j] to M[i*16+j].
       end /* of loop on j */
 
       /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */
      AA = A
      BB = B
      CC = C
      DD = D
 
      /* Round 1. */
      /* Let [abcd k s i] denote the operation
           a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
      /* Do the following 16 operations. */
     [ABCD  0  7  1]  [DABC  1 12  2]  [CDAB  2 17  3]  [BCDA  3 22  4]

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      [ABCD  4  7  5]  [DABC  5 12  6]  [CDAB  6 17  7]  [BCDA  7 22  8]
      [ABCD  8  7  9]  [DABC  9 12 10]  [CDAB 10 17 11]  [BCDA 11 22 12]
      [ABCD 12  7 13]  [DABC 13 12 14]  [CDAB 14 17 15]  [BCDA 15 22 16]
 
      /* Round 2. */
      /* Let [abcd k s i] denote the operation
           a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
      /* Do the following 16 operations. */
      [ABCD  1  5 17]  [DABC  6  9 18]  [CDAB 11 14 19]  [BCDA  0 20 20]
      [ABCD  5  5 21]  [DABC 10  9 22]  [CDAB 15 14 23]  [BCDA  4 20 24] 免费网页模版下载http://www.it55.com
      [ABCD  9  5 25]  [DABC 14  9 26]  [CDAB  3 14 27]  [BCDA  8 20 28]
      [ABCD 13  5 29]  [DABC  2  9 30]  [CDAB  7 14 31]  [BCDA 12 20 32]
 
      /* Round 3. */

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