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Wie implementiert man den MD5-Algorithmus in PHP?

coldplay.xixi
Freigeben: 2023-03-02 14:06:01
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php implementiert den MD5-Algorithmus: 1. Automatische Konvertierung, wenn das Array-Element die Länge der Ganzzahl überschreitet. 2. Implementierung einer vorzeichenlosen Rechtsverschiebungsoperation. 3. Konvertieren Sie die Zeichenfolge in eine 8-Bit-Datenstruktur ein Element.

Wie implementiert man den MD5-Algorithmus in PHP?

PHP implementiert den MD5-Algorithmus:

1 Der MD5-Algorithmus dient zum Ausfüllen der Eingabedaten , sodass das Ergebnis 448 ist, wenn die Datenbitlänge LEN Modulo 512 ist.

Das heißt, die Daten werden auf K512+448 Bits erweitert. Das sind K64+56 Bytes, K ist eine ganze Zahl. Spezifischer Füllvorgang: Fügen Sie eine 1 und dann eine 0 hinzu, um die oben genannten Anforderungen zu erfüllen

2. Ergänzen Sie die Datenlänge

Verwenden Sie eine 64-Bit-Zahl zur Darstellung Die ursprüngliche Länge der Daten B stellt B mit zwei 32-stelligen Zahlen dar. Zu diesem Zeitpunkt werden die Daten auf eine Länge aufgefüllt, die einem Vielfachen von 512 Bit entspricht.

3. MD5-Parameter initialisieren

Vier 32-Bit-Ganzzahlen (A, B, C, D) werden zur Berechnung des Informationsauszugs verwendet Zahl ausgedrückt im System

A=0X01234567

B=0X89abcdef

C=0Xfedcba98

D=0X76543210

4. Verarbeitung von Bitoperationsfunktionen

X, Y, Z sind 32-Bit-Ganzzahlen.

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. Der Haupttransformationsprozess

Verwenden Sie die Konstantengruppe T[1 ... 64], T ist eine 32-Bit-Ganzzahl in Hexadezimalform und die Daten werden durch 16 dargestellt 32-Bit-Integer-Arrays M bedeutet.

Die Implementierung von PHP erfolgt grundsätzlich nach dem oben genannten Algorithmus

Für PHP gibt es drei Sonderstellungen:

  • Es ist notwendig, eine automatische Konvertierung zu vermeiden, wenn die Array-Elemente die ganzzahlige Länge im Array überschreiten.

  • Implementierung einer vorzeichenlosen Rechtsverschiebungsoperation; >Konvertieren Sie die Zeichenfolge in eine Datenstruktur, die 8 Bits als ein Element speichert.

  • Der Code lautet wie folgt:

    <?php
     
    $str = "1";
    $md5 = new MD5($str);
    echo $md5->getDigist();
    echo "<br />", md5($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, &#39;0&#39;, 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, &#39;0&#39;, 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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