C#中实现Hash应用

在C#中，数据的Hash以MD5或SHA1的方式实现，MD5与SHA1都是Hash算法，MD5输出是128位的，SHA1输出是160位的，MD5比SHA1快，SHA1比MD5强度高。

1.1 SHA-1和MD5的比较

因为二者均由MD4导出，SHA-1和MD5彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：

• 对强行攻击的安全性：最显著和最重要的区别是SHA-1摘要比MD5摘要长32 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2^{128数量级的操作，而对SHA-1则是2}160数量级的操作。这样，SHA-1对强行攻击有更大的强度。
• 对密码分析的安全性：由于MD5的设计，易受密码分析的攻击，SHA-1显得不易受这样的攻击。
• 速度：在相同的硬件上，SHA-1的运行速度比MD5慢。

1.2 SHA-1和MD5在C#中的实现

/// <summary>
/// Hash辅助类
/// </summary>
public class HashHelper
{
    /// <summary>
    /// 计算文件的 MD5 值
    /// </summary>
    /// <param name="fileName">要计算 MD5 值的文件名和路径</param>
    /// <returns>MD5 值16进制字符串</returns>
    public static string MD5File(string fileName)
    {
        return HashFile(fileName, "md5");
    }

    /// <summary>
    /// 计算文件的 sha1 值
    /// </summary>
    /// <param name="fileName">要计算 sha1 值的文件名和路径</param>
    /// <returns>sha1 值16进制字符串</returns>
    public static string SHA1File(string fileName)
    {
        return HashFile(fileName, "sha1");
    }

    /// <summary>
    /// 计算文件的哈希值
    /// </summary>
    /// <param name="fileName">要计算哈希值的文件名和路径</param>
    /// <param name="algName">算法:sha1,md5</param>
    /// <returns>哈希值16进制字符串</returns>
    private static string HashFile(string fileName, string algName)
    {
        if (!System.IO.File.Exists(fileName))
        {
            return string.Empty;
        }

        System.IO.FileStream fs = new System.IO.FileStream(fileName, System.IO.FileMode.Open, System.IO.FileAccess.Read);
        byte[] hashBytes = HashData(fs, algName);
        fs.Close();
        return ByteArrayToHexString(hashBytes);
    }

    /// <summary>
    /// 计算哈希值
    /// </summary>
    /// <param name="stream">要计算哈希值的 Stream</param>
    /// <param name="algName">算法:sha1,md5</param>
    /// <returns>哈希值字节数组</returns>
    private static byte[] HashData(System.IO.Stream stream, string algName)
    {
        System.Security.Cryptography.HashAlgorithm algorithm;
        if (algName == null)
        {
            throw new ArgumentNullException("algName 不能为 null");
        }

        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 只能使用 sha1 或 md5");
            }
            algorithm = System.Security.Cryptography.MD5.Create();
        }

        return algorithm.ComputeHash(stream);
    }

    /// <summary>
    /// 字节数组转换为16进制表示的字符串
    /// </summary>
    private static string ByteArrayToHexString(byte[] buf)
    {
        return BitConverter.ToString(buf).Replace("-", "");
    }
}

1.3SHA-1和MD5在C#中的实现的测试用例

[TestClass]
public class HashHelperUnitTest
{
    [TestMethod]
    public void TestMethod1()
    {
        string fileName = @"D:\TempTest\RDIFramework.BizLogic.dll";
        Assert.AreEqual(0, 0);

        //01.计算文件的 MD5 值
        Console.WriteLine(string.Format("计算文件的 MD5 值：{0}", HashHelper.MD5File(fileName)));

        //02.计算文件的 sha1 值
        Console.WriteLine(string.Format("计算文件的 sha1 值：{0}", HashHelper.SHA1File(fileName)));
    }
}