文档介绍:南昌大学实验报告
学生姓名:刘子涵 学 号: 8001712009 专业班级: 信安121班
实验类型:■ 验证 □综合 □ 设计 □ 创新 实验日期: 实验成绩:
一、实验项目名称
MD5/SHA(任选其一)哈希函数算法的实现
二、实验项目目的
掌握MD5/SHA哈希函数算法
实现MD5/SHA哈希函数算法
三、实验内容
掌握MD5/SHA哈希函数算法
    (1)了解MD5/SHA实现步骤。
(2)掌握MD5/SHA迭代函数。
实现MD5/SHA哈希函数算法
(1)代码实现MD5/SHA哈希函数算法。
(2)代码实现随意消息的MD5/SHA值。
四、主要仪器设备及耗材
操作系统:win7
工具:Mirsoft Visual C++
五、实验步骤
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=76543210
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)∨__________(ØB∧D)(此处需修改)
G(B,C,D)=(B∧D)∨(C∧ØD)
H(B,C,D)=B⊕C⊕D
I (B,C,D)=C⊕(B∨D)
(注:∧是与,∨是或,Ø是非,⊕是异或。)
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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])<<<S)
GG(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(G(G,C,D)+M[j]+T[i] )<<<S)
HH(A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(H(B,C,D)+M[j]+T[i] )<<<S)
II (A,B,C,D,M[j],S,T[i])表示A=B+(A+(I (B,C,D)+M[j]+T[i] )<<<S)
(注:“+”定义为mod 232 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4294967296*abs(sin(i))的整数部分(注:4294967296= 232 。),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