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php如何实现md5算法?-PHP问题

php实现md5算法:1、当数组元素超过整形长度时的自动转换;2、实现无符号右移操作;3、将字符串转换成8位存储为一个元素的数据结构。

php实现md5算法:1、当数组元素超过整形长度时的自动转换;2、实现无符号右移操作;3、将字符串转换成8位存储为一个元素的数据结构。

PHP实现MD5算法:

1、MD5算法是对输入的数据进行补位,使得如果数据位长度LEN对512求余的结果是448。

即数据扩展至K512+448位。即K64+56个字节,K为整数。 具体补位操作:补一个1,然后补0至满足上述要求

2、补数据长度

用一个64位的数字表示数据的原始长度B,把B用两个32位数表示。这时,数据就被填补成长度为512位的倍数。

3. 初始化MD5参数

四个32位整数 (A,B,C,D) 用来计算信息摘要,初始化使用的是十六进制表示的数字

A=0X01234567

B=0X89abcdef

C=0Xfedcba98

D=0X76543210

4、处理位操作函数

X,Y,Z为32位整数。

F(X,Y,Z) = X&Y|NOT(X)&Z

G(X,Y,Z) = X&Z|Y?(Z)

H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z

I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z))

5、主要变换过程

使用常数组T[1 ... 64], T为32位整数用16进制表示,数据用16个32位的整数数组M表示。

PHP的实现基本按照上面的算法实现

对于PHP来说,特殊的位置有三点:

  • 在于需要规避其在数组中,当数组元素超过整形长度时的自动转换;

  • 无符号右移操作的实现;

  • 将字符串转换成8位存储为一个元素的数据结构。

代码如下:

getDigist();
echo "
", md5($str); class MD5 { const CHAR_ALIGNMENT = 8; private $_digist; private $_state; public function __construct($str) { $bin = $this->_str2bin($str); $len = strlen($str) * self::CHAR_ALIGNMENT; $bin[$len >> 5] |= 128 << ($len % 32); $bin[((($len + 64) >> 9) << 4) + 14] = $len; $this->_md5Init(); $this->_update($bin); $this->_digist = $this->_bin2hex($this->_state); } /** * 公有方法 * 获取信息摘要 * @return string */ public function getDigist() { return $this->_digist; } private function _bin2hex($bin) { $hex_tab = "0123456789abcdef"; $str = ""; for ($i = 0; $i < count($bin) * 4; $i++) { $str .= $hex_tab[($bin[$i >> 2] >> (($i % 4) * 8 + 4)) & 0xF] . $hex_tab[($bin[$i >> 2] >> (($i % 4) * 8 )) & 0xF]; } return $str; } private function _update($bin) { $bin_len = count($bin); for ($i = 0; $i < $bin_len; $i += 16) { $block = array(); for ($j = 0; $j < 16; $j++) { $block[$j] += isset($bin[$i + $j]) ? $bin[$i + $j] : 0; } $this->_md5Transform($block); unset($block); } } /** * 初始化 */ private function _md5Init() { $this->_state[0] = intval(0x67452301); $this->_state[1] = intval(0xefcdab89); $this->_state[2] = intval(0x98badcfe); $this->_state[3] = intval(0x10325476); return TRUE; } private function _md5Transform($block) { $a = $this->_state[0]; $b = $this->_state[1]; $c = $this->_state[2]; $d = $this->_state[3]; $x = $block; /** Round 1 */ MD5Tool::FF($a, $b, $c, $d, $x[0], MD5Tool::S11, 0xd76aa478); /* 1 */ MD5Tool::FF($d, $a, $b, $c, $x[1], MD5Tool::S12, 0xe8c7b756); /* 2 */ MD5Tool::FF($c, $d, $a, $b, $x[2], MD5Tool::S13, 0x242070db); /* 3 */ MD5Tool::FF($b, $c, $d, $a, $x[3], MD5Tool::S14, 0xc1bdceee); /* 4 */ MD5Tool::FF($a, $b, $c, $d, $x[4], MD5Tool::S11, 0xf57c0faf); /* 5 */ MD5Tool::FF($d, $a, $b, $c, $x[5], MD5Tool::S12, 0x4787c62a); /* 6 */ MD5Tool::FF($c, $d, $a, $b, $x[6], MD5Tool::S13, 0xa8304613); /* 7 */ MD5Tool::FF($b, $c, $d, $a, $x[7], MD5Tool::S14, 0xfd469501); /* 8 */ MD5Tool::FF($a, $b, $c, $d, $x[8], MD5Tool::S11, 0x698098d8); /* 9 */ MD5Tool::FF($d, $a, $b, $c, $x[9], MD5Tool::S12, 0x8b44f7af); /* 10 */ MD5Tool::FF($c, $d, $a, $b, $x[10], MD5Tool::S13, 0xffff5bb1); /* 11 */ MD5Tool::FF($b, $c, $d, $a, $x[11], MD5Tool::S14, 0x895cd7be); /* 12 */ MD5Tool::FF($a, $b, $c, $d, $x[12], MD5Tool::S11, 0x6b901122); /* 13 */ MD5Tool::FF($d, $a, $b, $c, $x[13], MD5Tool::S12, 0xfd987193); /* 14 */ MD5Tool::FF($c, $d, $a, $b, $x[14], MD5Tool::S13, 0xa679438e); /* 15 */ MD5Tool::FF($b, $c, $d, $a, $x[15], MD5Tool::S14, 0x49b40821); /* 16 */ /** Round 2 */ MD5Tool::GG($a, $b, $c, $d, $x[1], MD5Tool::S21, 0xf61e2562); /* 17 */ MD5Tool::GG($d, $a, $b, $c, $x[6], MD5Tool::S22, 0xc040b340); /* 18 */ MD5Tool::GG($c, $d, $a, $b, $x[11], MD5Tool::S23, 0x265e5a51); /* 19 */ MD5Tool::GG($b, $c, $d, $a, $x[0], MD5Tool::S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */ MD5Tool::GG($a, $b, $c, $d, $x[5], MD5Tool::S21, 0xd62f105d); /* 21 */ MD5Tool::GG($d, $a, $b, $c, $x[10], MD5Tool::S22, 0x2441453); /* 22 */ MD5Tool::GG($c, $d, $a, $b, $x[15], MD5Tool::S23, 0xd8a1e681); /* 23 */ MD5Tool::GG($b, $c, $d, $a, $x[4], MD5Tool::S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */ MD5Tool::GG($a, $b, $c, $d, $x[9], MD5Tool::S21, 0x21e1cde6); /* 25 */ MD5Tool::GG($d, $a, $b, $c, $x[14], MD5Tool::S22, 0xc33707d6); /* 26 */ MD5Tool::GG($c, $d, $a, $b, $x[3], MD5Tool::S23, 0xf4d50d87); /* 27 */ MD5Tool::GG($b, $c, $d, $a, $x[8], MD5Tool::S24, 0x455a14ed); /* 28 */ MD5Tool::GG($a, $b, $c, $d, $x[13], MD5Tool::S21, 0xa9e3e905); /* 29 */ MD5Tool::GG($d, $a, $b, $c, $x[2], MD5Tool::S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */ MD5Tool::GG($c, $d, $a, $b, $x[7], MD5Tool::S23, 0x676f02d9); /* 31 */ MD5Tool::GG($b, $c, $d, $a, $x[12], MD5Tool::S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */ /** Round 3 */ MD5Tool::HH($a, $b, $c, $d, $x[5], MD5Tool::S31, 0xfffa3942); /* 33 */ MD5Tool::HH($d, $a, $b, $c, $x[8], MD5Tool::S32, 0x8771f681); /* 34 */ MD5Tool::HH($c, $d, $a, $b, $x[11], MD5Tool::S33, 0x6d9d6122); /* 35 */ MD5Tool::HH($b, $c, $d, $a, $x[14], MD5Tool::S34, 0xfde5380c); /* 36 */ MD5Tool::HH($a, $b, $c, $d, $x[1], MD5Tool::S31, 0xa4beea44); /* 37 */ MD5Tool::HH($d, $a, $b, $c, $x[4], MD5Tool::S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */ MD5Tool::HH($c, $d, $a, $b, $x[7], MD5Tool::S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */ MD5Tool::HH($b, $c, $d, $a, $x[10], MD5Tool::S34, 0xbebfbc70); /* 40 */ MD5Tool::HH($a, $b, $c, $d, $x[13], MD5Tool::S31, 0x289b7ec6); /* 41 */ MD5Tool::HH($d, $a, $b, $c, $x[0], MD5Tool::S32, 0xeaa127fa); /* 42 */ MD5Tool::HH($c, $d, $a, $b, $x[3], MD5Tool::S33, 0xd4ef3085); /* 43 */ MD5Tool::HH($b, $c, $d, $a, $x[6], MD5Tool::S34, 0x4881d05); /* 44 */ MD5Tool::HH($a, $b, $c, $d, $x[9], MD5Tool::S31, 0xd9d4d039); /* 45 */ MD5Tool::HH($d, $a, $b, $c, $x[12], MD5Tool::S32, 0xe6db99e5); /* 46 */ MD5Tool::HH($c, $d, $a, $b, $x[15], MD5Tool::S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */ MD5Tool::HH($b, $c, $d, $a, $x[2], MD5Tool::S34, 0xc4ac5665); /* 48 */ /** Round 4 */ MD5Tool::II($a, $b, $c, $d, $x[0], MD5Tool::S41, 0xf4292244); /* 49 */ MD5Tool::II($d, $a, $b, $c, $x[7], MD5Tool::S42, 0x432aff97); /* 50 */ MD5Tool::II($c, $d, $a, $b, $x[14], MD5Tool::S43, 0xab9423a7); /* 51 */ MD5Tool::II($b, $c, $d, $a, $x[5], MD5Tool::S44, 0xfc93a039); /* 52 */ MD5Tool::II($a, $b, $c, $d, $x[12], MD5Tool::S41, 0x655b59c3); /* 53 */ MD5Tool::II($d, $a, $b, $c, $x[3], MD5Tool::S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */ MD5Tool::II($c, $d, $a, $b, $x[10], MD5Tool::S43, 0xffeff47d); /* 55 */ MD5Tool::II($b, $c, $d, $a, $x[1], MD5Tool::S44, 0x85845dd1); /* 56 */ MD5Tool::II($a, $b, $c, $d, $x[8], MD5Tool::S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */ MD5Tool::II($d, $a, $b, $c, $x[15], MD5Tool::S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */ MD5Tool::II($c, $d, $a, $b, $x[6], MD5Tool::S43, 0xa3014314); /* 59 */ MD5Tool::II($b, $c, $d, $a, $x[13], MD5Tool::S44, 0x4e0811a1); /* 60 */ MD5Tool::II($a, $b, $c, $d, $x[4], MD5Tool::S41, 0xf7537e82); /* 61 */ MD5Tool::II($d, $a, $b, $c, $x[11], MD5Tool::S42, 0xbd3af235); /* 62 */ MD5Tool::II($c, $d, $a, $b, $x[2], MD5Tool::S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */ MD5Tool::II($b, $c, $d, $a, $x[9], MD5Tool::S44, 0xeb86d391); /* 64 */ /** * 注意,这里必须执行intval函数 */ $this->_state[0] = intval($this->_state[0] + $a); $this->_state[1] = intval($this->_state[1] + $b); $this->_state[2] = intval($this->_state[2] + $c); $this->_state[3] = intval($this->_state[3] + $d); } private function _str2bin($str) { $bin = array(); $alignment = (1 << self::CHAR_ALIGNMENT) - 1; $len = strlen($str); for ($i = 0; $i < $len * self::CHAR_ALIGNMENT; $i += self::CHAR_ALIGNMENT) { $key = $i >> 5; $bin[$key] |= ( ord($str[$i / self::CHAR_ALIGNMENT]) & $alignment) << ($i % 32); } return $bin; } } class MD5Tool { /** S11-S44原本是一个 4 * 4 的矩阵,在C实现中是用#define 实现的, * 这里作为类的常量表示,在各种对象间共享 */ const S11 = 7; const S12 = 12; const S13 = 17; const S14 = 22; const S21 = 5; const S22 = 9; const S23 = 14; const S24 = 20; const S31 = 4; const S32 = 11; const S33 = 16; const S34 = 23; const S41 = 6; const S42 = 10; const S43 = 15; const S44 = 21; /** F, G, H ,I 是4个基本的MD5函数, * 在C实现中,一般是用宏实现,这里我们以类方法的形式给出 */ public static function F($x, $y, $z) { return ($x & $y) | ((~$x) & $z); } public static function G($x, $y, $z) { return ($x & $z) | ($y & (~$z)); } public static function H($x, $y, $z) { return $x ^ $y ^ $z; } public static function I($x, $y, $z) { return $y ^ ($x | (~$z)); } /** * 左移N位 * @param type $x * @param type $n * @return type */ public static function ROTATE_LEFT($x, $n) { return ($x << $n) | self::URShift($x, (32 - $n)); } /** * PHP无符号右移 * @param type $x * @param type $bits * @return type */ public static function URShift($x, $bits) { /** 转换成代表二进制数字的字符串 */ $bin = decbin($x); $len = strlen($bin); /** 字符串长度超出则截取底32位,长度不够,则填充高位为0到32位 */ if ($len > 32) { $bin = substr($bin, $len - 32, 32); } elseif ($len < 32) { $bin = str_pad($bin, 32, '0', STR_PAD_LEFT); } /** 取出要移动的位数,并在左边填充0 */ return bindec(str_pad(substr($bin, 0, 32 - $bits), 32, '0', STR_PAD_LEFT)); } /** * FF,GG,HH和II将调用F,G,H,I进行近一步变换 * 其中FF,GG,HH和II分别为四轮转移调用 * * 注意: 在PHP中,这里使用了引用返回,第一个元素 * 并且所有的返回值必须执行intval强制转换为整形,否则最终可能会被PHP自动转换 */ public static function FF(&$a, $b, $c, $d, $x, $s, $ac) { $a += self::F($b, $c, $d) + ($x) + $ac; $a = self::ROTATE_LEFT($a, $s); $a = intval($a + $b); } public static function GG(&$a, $b, $c, $d, $x, $s, $ac) { $a += self::G($b, $c, $d) + ($x) + $ac; $a = self::ROTATE_LEFT($a, $s); $a = intval($a + $b); } public static function HH(&$a, $b, $c, $d, $x, $s, $ac) { $a += self::H($b, $c, $d) + ($x) + $ac; $a = self::ROTATE_LEFT($a, $s); $a = intval($a + $b); } public static function II(&$a, $b, $c, $d, $x, $s, $ac) { $a += self::I($b, $c, $d) + ($x) + $ac; $a = self::ROTATE_LEFT($a, $s); $a = intval($a + $b); } } ?>

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