OpenSSL: 消息摘要算法

来源：互联网发布：android 解析json数组编辑：程序博客网时间：2024/05/18 02:00

转载自：http://blog.chinaunix.net/uid-7811535-id-2043442.html ，感谢作者weigongwan。

用openssl的engine机制实现chiper,digest的替换遇到问题了，到底EVP是怎么样调用init,updata,final以及init,updata,final应该如何实现呢？

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消息摘要算法

简单接口

简单接口使用一个函数调用就可以完成消息摘要计算，这些接口包括MD2,MD4,MD5,MDC2,RIPEMD,SHA1，函数声明都一样。

以MD5为例，函数声明为：

unsigned char *MD5(const unsigned char *d, unsigned long n, unsigned char *md);

其中 d 指向要计算消息摘要的数据，n 为数据长度，md 指向保存消息摘要的缓冲区。如果 md 不为 NULL，那么它的长度必须能够容纳计算出来的消息摘要。对MD5，这个长度至少是 MD5_DIGEST_LENGTH。如果 md 为 NULL，那么计算出来的消息摘要保存在一个静态数组里，函数返回指向这个数组的指针。

下面是一个使用MD()计算消息摘要的小程序：

//ex1.cpp

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <openssl/md5.h>

static char *hexstr(unsigned char *buf,int len)

{

const char *set = "0123456789abcdef";

static char str[65],*tmp;

unsigned char *end;

if (len > 32)

len = 32;

end = buf + len;

tmp = &str[0];

while (buf < end)

{

*tmp++ = set[ (*buf) >> 4 ];

*tmp++ = set[ (*buf) & 0xF ];

buf ++;

}

*tmp = '';

return str;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

char *buf = "Hello,OpenSSL\n";

unsigned char *md;

md = MD5((const unsigned char*)buf,strlen(buf),NULL);

printf("%s\n",hexstr(md,MD5_DIGEST_LENGTH));

return 0;

}

这个程序计算出字符串”Hello,OpenSSL\n”的消息摘要为97aa490ee85f397134404f7bb524b587。可以用Unix下的md5sum程序检验是否正确：

[root@cat /root]# echo "Hello,OpenSSL" | md5sum

97aa490ee85f397134404f7bb524b587 -

可以看到结果一样。

其它算法的计算类似，只用替换源代码中的md5为相应的算法名即可。

标准接口

简单接口容易使用，但是它要求被摘要数据在时间和空间上都是连续的。要

计算不连续数据的摘要，就必须使用标准接口。事实上，简单接口也是通过调用标准接口工作的。

以MD5为例，标准接口包括如下函数：

void MD5_Init(MD5_CTX *c);

void MD5_Update(MD5_CTX *c,const void *data,unsigned long len);

void MD5_Final(unsigned char *md, MD5_CTX *c);

MD5_Init初始化MD5_CTX结构，MD5_Update计算摘要，MD5_Final输出摘要值。

下面是使用标准接口的 ex1.cpp 程序（只有main函数不同）：

//ex2.cpp

//包含的头文件，hexstr函数都和 ex1.cpp一样

int main(int argc, char* argv[])

{

char *buf = "Hello";

char *buf2 = ",";

char *buf3 = "OpenSSL\n";

unsigned char md[MD5_DIGEST_LENGTH];

MD5_CTX ctx;

MD5_Init(&ctx);

MD5_Update(&ctx,buf,strlen(buf));

MD5_Update(&ctx,buf2,strlen(buf2));

MD5_Update(&ctx,buf3,strlen(buf3));

MD5_Final(md,&ctx);

printf("%s\n",hexstr(md,MD5_DIGEST_LENGTH));

return 0;

}

检验：

E:\ssl\md5\ex2\Debug>ex2

97aa490ee85f397134404f7bb524b587

可以看出，和 ex1 和 md5sum 的结果一致。

EVP 接口

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <openssl/evp.h>

static char *hexstr(unsigned char *buf,int len)

{

const char *set = "0123456789abcdef";

static char str[65],*tmp;

unsigned char *end;

if (len > 32)

len = 32;

end = buf + len;

tmp = &str[0];

while (buf < end)

{

*tmp++ = set[ (*buf) >> 4 ];

*tmp++ = set[ (*buf) & 0xF ];

buf ++;

}

*tmp = '';

return str;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

char *buf = "Hello";

char *buf2 = ",";

char *buf3 = "OpenSSL\n";

unsigned int mdlen;

unsigned char md[EVP_MAX_MD_SIZE];

EVP_MD_CTX ctx;

const EVP_MD *type = EVP_md5();

OpenSSL_add_all_digests();

if (argc > 1)

{

type = EVP_get_digestbyname(argv[1]);

if (type == NULL)

{

fprintf(stderr,"Use default : MD5\n");

type = EVP_md5();

}

EVP_DigestInit(&ctx,type);

EVP_DigestUpdate(&ctx,buf,strlen(buf));

EVP_DigestUpdate(&ctx,buf2,strlen(buf2));

EVP_DigestUpdate(&ctx,buf3,strlen(buf3));

EVP_DigestFinal(&ctx,md,&mdlen);

printf("%s\n",hexstr(md,mdlen));

return 0;

}

BIO 接口

BIO_f_md()返回消息摘要的BIO方法。任何经过一个消息摘要BIO的数据都

被自动摘要。BIO_set_md设置一个消息摘要BIO所使用的摘要算法。

下面是使用BIO的MD5例子：

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <openssl/evp.h>

#include <openssl/bio.h>

static char *hexstr(unsigned char *buf,int len)

{

const char *set = "0123456789abcdef";

static char str[65],*tmp;

unsigned char *end;

if (len > 32)

len = 32;

end = buf + len;

tmp = &str[0];

while (buf < end)

{

*tmp++ = set[ (*buf) >> 4 ];

*tmp++ = set[ (*buf) & 0xF ];

buf ++;

}

*tmp = '';

return str;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

int len;

const char *str = "Hello,OpenSSL\n";

BIO *bio_null,*bio_md;

unsigned char md[EVP_MAX_MD_SIZE];

bio_null = BIO_new(BIO_s_null());

bio_md = BIO_new(BIO_f_md());

BIO_set_md(bio_md,EVP_md5());

bio_md = BIO_push(bio_md,bio_null);

BIO_write(bio_md,str,strlen(str));

BIO_flush(bio_md);

len = BIO_gets(bio_md,(char*)md,EVP_MAX_MD_SIZE);

printf("%s\n",hexstr(md,len));

BIO_free_all(bio_md);

return 0;

}

检验结果为：97aa490ee85f397134404f7bb524b587，与md5sum的结果相同, 注意消息摘要BIO比较特殊：数据经过这种BIO不被修改，只是摘要值保留在BIO中，需要用BIO_gets而不是BIO_read读取