C语言获取文件的SHA1哈希值

版权声明:本文为 testcs_dn(微wx笑) 原创文章,非商用自由转载-保持署名-注明出处,谢谢。    https://blog.csdn.net/testcs_dn/article/details/25569975
安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)主要适用于数字签名标准 (Digital Signature Standard DSS)里面定义的数字签名算法(Digital Signature Algorithm DSA)。对于长度小于2^64位的消息,SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候,这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中,数据很可能会发生变化,那么这时候就会产生不同的消息摘要。 SHA1有如下特性:不可以从消息摘要中复原信息;两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。

SHA1 C语言实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <errno.h>
 
#undef BIG_ENDIAN_HOST
typedef unsigned int u32;
 
/****************
* Rotate a 32 bit integer by n bytes
*/
#if defined(__GNUC__) && defined(__i386__)
static inline u32
    rol( u32 x, int n)
{
    __asm__("roll %%cl,%0"
        :"=r" (x)
        :"0" (x),"c" (n));
    return x;
}
#else
#define rol(x,n) ( ((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))) )
#endif
 
 
typedef struct {
    u32  h0,h1,h2,h3,h4;
    u32  nblocks;
    unsigned char buf[64];
    int  count;
} SHA1_CONTEXT;
 
 
 
void
    sha1_init( SHA1_CONTEXT *hd )
{
    hd->h0 = 0x67452301;
    hd->h1 = 0xefcdab89;
    hd->h2 = 0x98badcfe;
    hd->h3 = 0x10325476;
    hd->h4 = 0xc3d2e1f0;
    hd->nblocks = 0;
    hd->count = 0;
}
 
 
/****************
* Transform the message X which consists of 16 32-bit-words
*/
static void
    transform( SHA1_CONTEXT *hd, unsigned char *data )
{
    u32 a,b,c,d,e,tm;
    u32 x[16];
 
    /* get values from the chaining vars */
    a = hd->h0;
    b = hd->h1;
    c = hd->h2;
    d = hd->h3;
    e = hd->h4;
 
#ifdef BIG_ENDIAN_HOST
    memcpy( x, data, 64 );
#else
    {
        int i;
        unsigned char *p2;
        for(i=0, p2=(unsigned char*)x; i < 16; i++, p2 += 4 ) 
        {
            p2[3] = *data++;
            p2[2] = *data++;
            p2[1] = *data++;
            p2[0] = *data++;
        }
    }
#endif
 
 
#define K1  0x5A827999L
#define K2  0x6ED9EBA1L
#define K3  0x8F1BBCDCL
#define K4  0xCA62C1D6L
#define F1(x,y,z)   ( z ^ ( x & ( y ^ z ) ) )
#define F2(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )
#define F3(x,y,z)   ( ( x & y ) | ( z & ( x | y ) ) )
#define F4(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )
 
 
#define M(i) ( tm =   x[i&0x0f] ^ x[(i-14)&0x0f] \
    ^ x[(i-8)&0x0f] ^ x[(i-3)&0x0f] \
    , (x[i&0x0f] = rol(tm,1)) )
 
#define R(a,b,c,d,e,f,k,m)  do { e += rol( a, 5 )     \
    + f( b, c, d )  \
    + k          \
    + m;          \
    b = rol( b, 30 );    \
    } while(0)
    R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[ 0] );
    R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[ 1] );
    R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[ 2] );
    R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[ 3] );
    R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[ 4] );
    R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[ 5] );
    R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[ 6] );
    R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[ 7] );
    R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[ 8] );
    R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[ 9] );
    R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[10] );
    R( e, a, b, c, d, F1, K1, x[11] );
    R( d, e, a, b, c, F1, K1, x[12] );
    R( c, d, e, a, b, F1, K1, x[13] );
    R( b, c, d, e, a, F1, K1, x[14] );
    R( a, b, c, d, e, F1, K1, x[15] );
    R( e, a, b, c, d, F1, K1, M(16) );
    R( d, e, a, b, c, F1, K1, M(17) );
    R( c, d, e, a, b, F1, K1, M(18) );
    R( b, c, d, e, a, F1, K1, M(19) );
    R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(20) );
    R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(21) );
    R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(22) );
    R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(23) );
    R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(24) );
    R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(25) );
    R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(26) );
    R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(27) );
    R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(28) );
    R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(29) );
    R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(30) );
    R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(31) );
    R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(32) );
    R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(33) );
    R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(34) );
    R( a, b, c, d, e, F2, K2, M(35) );
    R( e, a, b, c, d, F2, K2, M(36) );
    R( d, e, a, b, c, F2, K2, M(37) );
    R( c, d, e, a, b, F2, K2, M(38) );
    R( b, c, d, e, a, F2, K2, M(39) );
    R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(40) );
    R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(41) );
    R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(42) );
    R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(43) );
    R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(44) );
    R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(45) );
    R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(46) );
    R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(47) );
    R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(48) );
    R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(49) );
    R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(50) );
    R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(51) );
    R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(52) );
    R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(53) );
    R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(54) );
    R( a, b, c, d, e, F3, K3, M(55) );
    R( e, a, b, c, d, F3, K3, M(56) );
    R( d, e, a, b, c, F3, K3, M(57) );
    R( c, d, e, a, b, F3, K3, M(58) );
    R( b, c, d, e, a, F3, K3, M(59) );
    R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(60) );
    R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(61) );
    R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(62) );
    R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(63) );
    R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(64) );
    R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(65) );
    R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(66) );
    R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(67) );
    R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(68) );
    R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(69) );
    R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(70) );
    R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(71) );
    R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(72) );
    R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(73) );
    R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(74) );
    R( a, b, c, d, e, F4, K4, M(75) );
    R( e, a, b, c, d, F4, K4, M(76) );
    R( d, e, a, b, c, F4, K4, M(77) );
    R( c, d, e, a, b, F4, K4, M(78) );
    R( b, c, d, e, a, F4, K4, M(79) );
 
    /* Update chaining vars */
    hd->h0 += a;
    hd->h1 += b;
    hd->h2 += c;
    hd->h3 += d;
    hd->h4 += e;
}
 
 
/* Update the message digest with the contents
* of INBUF with length INLEN.
*/
static void
    sha1_write( SHA1_CONTEXT *hd, unsigned char *inbuf, size_t inlen)
{
    if( hd->count == 64 ) { /* flush the buffer */
        transform( hd, hd->buf );
        hd->count = 0;
        hd->nblocks++;
    }
    if( !inbuf )
        return;
    if( hd->count ) {
        for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
            hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
        sha1_write( hd, NULL, 0 );
        if( !inlen )
            return;
    }
 
    while( inlen >= 64 ) {
        transform( hd, inbuf );
        hd->count = 0;
        hd->nblocks++;
        inlen -= 64;
        inbuf += 64;
    }
    for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
        hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
}
 
 
/* The routine final terminates the computation and
* returns the digest.
* The handle is prepared for a new cycle, but adding bytes to the
* handle will the destroy the returned buffer.
* Returns: 20 bytes representing the digest.
*/
 
static void
    sha1_final(SHA1_CONTEXT *hd)
{
    u32 t, msb, lsb;
    unsigned char *p;
 
    sha1_write(hd, NULL, 0); /* flush */;
 
    t = hd->nblocks;
    /* multiply by 64 to make a byte count */
    lsb = t << 6;
    msb = t >> 26;
    /* add the count */
    t = lsb;
    if( (lsb += hd->count) < t )
        msb++;
    /* multiply by 8 to make a bit count */
    t = lsb;
    lsb <<= 3;
    msb <<= 3;
    msb |= t >> 29;
 
    if( hd->count < 56 ) { /* enough room */
        hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
        while( hd->count < 56 )
            hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
    }
    else { /* need one extra block */
        hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
        while( hd->count < 64 )
            hd->buf[hd->count++] = 0;
        sha1_write(hd, NULL, 0);  /* flush */;
        memset(hd->buf, 0, 56 ); /* fill next block with zeroes */
    }
    /* append the 64 bit count */
    hd->buf[56] = msb >> 24;
    hd->buf[57] = msb >> 16;
    hd->buf[58] = msb >>  8;
    hd->buf[59] = msb       ;
    hd->buf[60] = lsb >> 24;
    hd->buf[61] = lsb >> 16;
    hd->buf[62] = lsb >>  8;
    hd->buf[63] = lsb       ;
    transform( hd, hd->buf );
 
    p = hd->buf;
#ifdef BIG_ENDIAN_HOST
#define X(a) do { *(u32*)p = hd->h##a ; p += 4; } while(0)
#else /* little endian */
#define X(a) do { *p++ = hd->h##a >> 24; *p++ = hd->h##a >> 16;     \
    *p++ = hd->h##a >> 8; *p++ = hd->h##a; } while(0)
#endif
    X(0);
    X(1);
    X(2);
    X(3);
    X(4);
#undef X
}
控制台调用函数:
/*输出文件的SHA1值
* FileNameInPut:文件路径
*/
void GetFileSHA1(char *FileNameInPut)
{
    if(FileNameInPut==NULL) 
    {
        printf("\nUsage:\n     <EXEFILE> <FILENAME>\n ");
        return;
    }
    FILE *fp;
    char buffer[4096];
    size_t n;
    SHA1_CONTEXT ctx;
    int i;
 
    fopen_s (&fp, FileNameInPut, "rb");
    if (!fp)            
    {
        printf("打开文件“%s”失败\n", FileNameInPut);
        return;
    }
    sha1_init (&ctx);
    while ( (n = fread (buffer, 1, sizeof buffer, fp)))        sha1_write (&ctx, (unsigned char *)buffer, n);
    if (ferror (fp))
    {
        printf("读取文件“%s”失败\n", FileNameInPut);
        return;
    }
    sha1_final (&ctx);
    fclose (fp);
 
    for ( i=0; i < 20; i++)
    {
        printf("%02x",ctx.buf[i]);
    }
}
适合程序中调用的返回值方式:
/*获取文件的SHA1值,如果发生错误则将错误信息写入outError
* FileNameInPut:文件路径
* outSHA1:SHA1输出变量
* outError:错误信息输出变量
* returns:outSHA1
*/
char *GetFileSHA1(char *FileNameInPut, char *outSHA1, char *outError)
{
    if(FileNameInPut==NULL) 
    {
        if (outError != NULL)
        {
            sprintf(outError, "%s", "FileNameInPut Is NULL");
        }
        return outSHA1;
    }
    FILE *fp;
    char buffer[4096];
    size_t n;
    SHA1_CONTEXT ctx;
    int i;
 
    fopen_s (&fp, FileNameInPut, "rb");
    if (!fp)            
    {
        if (outError != NULL)
        {
            sprintf(outError, "打开文件“%s”失败\n", FileNameInPut);
        }
        return outSHA1;
    }
    sha1_init (&ctx);
    while ( (n = fread (buffer, 1, sizeof buffer, fp)))        sha1_write (&ctx, (unsigned char *)buffer, n);
    if (ferror (fp))
    {
        if (outError != NULL)
        {
            sprintf(outError, "读取文件“%s”失败\n", FileNameInPut);
        }
        return outSHA1;
    }
    sha1_final (&ctx);
    fclose (fp);
 
    for ( i=0; i < 20; i++)
    {
        sprintf(outSHA1 + 2*i, "%02x", (unsigned char)ctx.buf[i]);
    }
    outSHA1[2*i] = '\0';
    return outSHA1;
}
水平有限,此方法只是简单的实现,还有些问题没有解决,希望高手指点一二,小弟不胜感激!
用法示例:
//用法实例:
int main (int argc, char **argv)
{
    GetFileSHA1(*(argv+1));
 
    printf("\r\n");
    char sha1[41] = { 0 };
    char eror[256] = { 0 };
    printf("%s\r\n", GetFileSHA1(*(argv+1), sha1, NULL));
    if (strlen(eror) != 0)
    {
        printf("获取SHA1发生错误:%s\r\n", eror);
    }
 
    printf("%s\r\n", GetFileSHA1(*(argv+1), sha1, eror));
    if (strlen(eror) != 0)
    {
        printf("获取SHA1发生错误:%s\r\n", eror);
    }
    getchar();
    return 0;
}
命令提示符下用法:

源码下载:http://download.csdn.net/detail/testcs_dn/7332933
--------------------- 
作者:微wx笑 
来源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/testcs_dn/article/details/25569975 
版权声明:本文为博主原创文章,转载请附上博文链接!

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/tjcwt2011/article/details/86519694