添砖加瓦:几种常见的数据摘要算法(MD5、CRC32、SHA1和SHA256)
1、算法概述
数据摘要算法是密码学算法中非常重要的一个分支,它通过对所有数据提取指纹信息以实现数据签名、数据完整性校验等功能,由于其不可逆性,有时候会被用做敏感信息的加密。数据摘要算法也被称为哈希(Hash)算法或散列算法。
1.1、CRC8、CRC16、CRC32
#ifndef HEADER_CHECK_H
# define HEADER_CHECK_H #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <openssl/md5.h>
#include <openssl/sha.h> #include "zlib.h" #ifdef __cplusplus
extern "C"{
#endif #define BUFSIZE 1024*1024*2 /*
* 使用OpenSSL提供的MD5相关函数计算字符串和大文件的MD5值
*/
int calcBufMD5(unsigned char *src, size_t len,unsigned char *dst);
int calcFileMD5(const char *inFile,unsigned char *dst); /*
* 使用OpenSSL提供的SHA1 SAH256函数分别计算字符串和大文件的SAH1 SAH256值
*/
int calcBufSHA1(unsigned char *src, size_t len,unsigned char *dst);
int calcFileSHA1(const char *inFile,unsigned char *dst); int calcBufSHA256(unsigned char *src, size_t len,unsigned char *dst);
int calcFileSHA256(const char *inFile,unsigned char *dst); /*
* 自实现CRC32校验(查表法)
* 用以计算字符串和大文件的CRC32值
*/
unsigned int calcBufCRC32(unsigned int crc,unsigned char *buf,size_t len);
unsigned int calcFileCRC32(const char *inFile); # ifdef __cplusplus
}
# endif # endif
check.c
#include "check.h"
#include <stdlib.h> //计算字符串的MD5
int calcBufMD5(unsigned char *src,size_t len,unsigned char *dst)
{
if(NULL == src || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} MD5(src,len,dst); return ;
} //计算大文件的MD5值
int calcFileMD5(const char *inFile,unsigned char *dst)
{
if(NULL == inFile || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} char buf[BUFSIZE] = {}; int nread;
MD5_CTX ctx;
FILE *fin = fopen(inFile,"r");
if(NULL == fin)
{
fprintf(stderr,"%s\n","open file error");
return -;
} MD5_Init(&ctx);
while((nread = fread(buf,,BUFSIZE,fin)) > )
{
MD5_Update(&ctx,buf,nread);
} MD5_Final(dst,&ctx); return ;
} //计算字符串的SHA1
int calcBufSHA1(unsigned char *src, size_t len,unsigned char *dst)
{
if(NULL == src || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} unsigned char sha[] = {};
char tmp[] = {};
int i; SHA1(src,len,dst); for(i = ; i < ; i++)
{
sprintf(tmp,"%02x",sha[i]);
strcat((char*)dst,tmp);
} return ;
}
//计算大文件的SAH1
int calcFileSHA1(const char *inFile,unsigned char *dst)
{
if(NULL == inFile || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} char buf[BUFSIZE] = {};
unsigned char sha[] = {};
char tmp[] = {};
int i,nread;
SHA_CTX ctx;
FILE *fin = fopen(inFile,"r");
if(NULL == fin)
{
fprintf(stderr,"%s\n","open file error");
return -;
} SHA1_Init(&ctx);
while((nread = fread(buf,,BUFSIZE,fin)) > )
{
SHA1_Update(&ctx,buf,nread);
}
SHA1_Final(dst,&ctx); fclose(fin);
return ;
} //计算字符串的SAH256
int calcBufSHA256(unsigned char *src, size_t len,unsigned char *dst)
{
if(NULL == src || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} unsigned char sha[] = {};
char tmp[] = {};
int i; SHA256(src,len,dst);
return ;
}
//计算大文件的SAH256
int calcFileSHA256(const char *inFile,unsigned char *dst)
{
if(NULL == inFile || NULL == dst)
{
fprintf(stderr,"%s\n","input parameter error");
return -;
} char buf[BUFSIZE] = {};
unsigned char sha[] = {};
char tmp[] = {};
int i,nread;
SHA256_CTX ctx;
FILE *fin = fopen(inFile,"r");
if(NULL == fin)
{
fprintf(stderr,"%s\n","open file error");
return -;
} SHA256_Init(&ctx);
while((nread = fread(buf,,BUFSIZE,fin)) > )
{
SHA256_Update(&ctx,buf,nread);
}
SHA256_Final(dst,&ctx); fclose(fin); return ;
} //计算字符串的CRC32
unsigned int calcBufCRC32(unsigned int crc,unsigned char *buf,size_t len)
{
return crc32(crc,buf,len);
}
//计算大文件的CRC32
unsigned int calcFileCRC32(const char *inFile)
{
int nread;
unsigned char buf[BUFSIZE] = {};
unsigned int crc = ; FILE *fin = fopen(inFile,"rb");
if(NULL == fin)
{
fprintf(stderr,"%s\n","open file error");
return -;
} while((nread = fread(buf,,BUFSIZE,fin)) > )
crc = calcBufCRC32(crc,buf,nread); fclose(fin); return crc;
}
test.c
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include "check.h" int main(int argc,char *argv[])
{
unsigned char *data = ""; struct timeval start;
struct timeval end;
double diff; unsigned char *md = (unsigned char *)malloc();
if(NULL == md)
{
fprintf(stderr,"%s\n","malloc error");
return -;
} memset(md,,sizeof(md));
gettimeofday(&start,NULL);
calcFileMD5(argv[],md);
gettimeofday(&end,NULL); diff = (end.tv_sec - start.tv_sec)* + (end.tv_usec - start.tv_usec); printf("%s MD5:%s\n",argv[],md);
for(int i = ; i< ;i++)
printf("%02x",md[i]);
printf("spend time :%fs\n\n",diff/); diff =;
gettimeofday(&start,NULL);
unsigned crc = calcFileCRC32(argv[]);
gettimeofday(&end,NULL); diff = (end.tv_sec - start.tv_sec)* + (end.tv_usec - start.tv_usec); printf("%s CRC32:%u\n",argv[],crc);
printf("spend time :%fs\n\n",diff/); diff = ;
memset(md,,sizeof(md));
gettimeofday(&start,NULL);
calcFileSHA1(argv[],md);
gettimeofday(&end,NULL); diff = (end.tv_sec - start.tv_sec)* + (end.tv_usec - start.tv_usec); printf("%s SHA1:%s\n",argv[],md);
printf("spend time :%fs\n\n",diff/); diff =;
memset(md,,sizeof(md));
gettimeofday(&start,NULL);
calcFileSHA256(argv[],md);
gettimeofday(&end,NULL); diff = (end.tv_sec - start.tv_sec)* + (end.tv_usec - start.tv_usec); printf("%s SHA256:%s\n",argv[],md);
printf("spend time :%fs\n\n",diff/); free(md); return ;
}
说明:经过MD5、SHA1和SHA256计算出的校验值需要再经过一层转换,才能成为可识别的字符串,以MD5为例:
for(int i = ; i< ;i++)
printf("%02x",md[i]);
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