如何用c/c++填充我的md5消息

Question

我正在用c++编写一个程序来执行md5校验和。我这么做主要是因为我想我会学到很多关于c++、校验和、OOP以及其他我遇到的东西。

我在校验和方面遇到了问题，我认为问题出在做消息填充的函数padbuff上。

#include "HashMD5.h"
int leftrotate(int x, int y);
void padbuff(uchar * buffer);
//HashMD5 constructor
HashMD5::HashMD5()
{
  Type = "md5";
  Hash = "";
}
HashMD5::HashMD5(const char * hashfile)
{
  Type = "md5";
  std::ifstream filestr;
  filestr.open(hashfile, std::fstream::in | std::fstream::binary);
  if(filestr.fail())
  {
    std::cerr << "File " << hashfile << " was not opened.n";
    std::cerr << "Open failed with error ";
  }
}
std::string HashMD5::GetType()
{
  return this->Type;
}
std::string HashMD5::GetHash()
{
  return this->Hash;
}
bool HashMD5::is_open()
{
  return !((this->filestr).fail());
}
void HashMD5::CalcHash(unsigned int * hash)
{
  unsigned int *r, *k;
  int r2[4] = {0, 4, 9, 15};
  int r3[4] = {0, 7, 12, 19};
  int r4[4] = {0, 4, 9, 15};
  uchar * buffer;
  int bufLength = (2<<20)*8;
  int f,g,a,b,c,d, temp;
  int *head;
  uint32_t maxint = 1<<31;
  //Initialized states
  unsigned int h[4]{ 0x67452301, 0xefcdab89, 0x98badcfe, 0x10325476};
  r = new unsigned int[64];
  k = new unsigned int[64];
  buffer = new uchar[bufLength];
  if(r==NULL || k==NULL || buffer==NULL)
  {
    std::cerr << "One of the dyn alloc failedn";
  }
  // r specifies the per-round shift amounts
  for(int i = 0; i<16; i++)
    r[i] = 7 + (5 * ((i)%4) );
  for(int i = 16; i < 32; i++)
    r[i] = 5 + r2[i%4];
  for(int i = 32; i< 48; i++)
    r[i] = 4 + r3[i%4];
  for(int i = 48; i < 63; i++)
    r[i] = 6 + r4[i%4];
  for(int i = 0; i < 63; i++)
  {
    k[i] = floor( fabs( sin(i + 1)) * maxint);
  }
  while(!(this->filestr).eof())
  {
    //Read in 512 bits
    (this->filestr).read((char *)buffer, bufLength-512);
    padbuff(buffer);
    //The 512 bits are now 16 32-bit ints
    head = (int *)buffer;
    for(int i = 0; i < 64; i++)
    {
      if(i >=0 && i <=15)
      {
        f = (b & c) | (~b & d);
        g = i;
      }
      else if(i >= 16 && i <=31)
      {
        f = (d & b) | (~d & b);
        g = (5*i +1) % 16;
      }
      else if(i >=32 && i<=47)
      {
        f = b ^ c ^ d;
        g = (3*i + 5 ) % 16;
      }
      else
      {
        f = c ^ (b | ~d);
        g = (7*i) % 16;
      }
      temp = d;
      d = c;
      c = b;
      b = b + leftrotate((a + f + k[i] + head[g]), r[i]);
      a = temp;
    }
    h[0] +=a;
    h[1] +=b;
    h[2] +=c;
    h[3] +=d;         
  }

  delete[] r;
  delete[] k;
  hash = h;
}
int leftrotate(int x, int y)
{
   return(x<<y) | (x >> (32 -y));
}
void padbuff(uchar* buffer)
{
   int lack;
   int length = strlen((char *)buffer);
   uint64_t mes_size = length % UINT64_MAX;
   if((lack = (112 - (length % 128) ))>0)
   {
     *(buffer + length) = (''+1 ) << 3;
     memset((buffer + length + 1),0x0,lack);  
     memcpy((void*)(buffer+112),(void *)&mes_size, 64);
   }
}

在我的测试程序中，我在一条空消息上运行这个。因此焊盘缓冲区中的CCD_ 1为0。然后，当我做*(buffer + length) = (''+1 ) << 3;时，我试图用1来填充消息。在Netbeans调试器中，我将buffer转换为uint64_t，它显示buffer=8。我试图将1 bit放在缓冲区的最重要位置，所以我的演员阵容应该是UINT64_MAX。事实并非如此，所以我对填充代码的工作方式感到困惑。有人能告诉我在padbuff里我在做什么和应该做什么吗？谢谢，我为这个奇怪的问题道歉。

为了清楚填充应该做什么，以下是维基百科的填充摘录：消息被填充，以便其长度可以被512整除。填充的工作原理如下：首先，将一个比特1附加到消息的末尾。这之后是使消息的长度达到小于512的倍数的64位所需的尽可能多的零。剩余的比特用表示原始消息长度的64比特来填充，模264。

我主要是在为padbuff寻求帮助，但由于我正在努力学习，所有的评论都很感激。

Answer 1

第一个问题是你做了什么：

1. length % UINT64_MAX根本没有意义，因为长度是以字节为单位的，而MAX是可以存储在UINT64中的值
2. 您认为在最高有效位中放入1位会得到最大值。事实上，你需要在所有比特中加1才能得到它
3. 你把1换成3。它只有字节长度的一半
4. 缓冲区所指向的字节是little-endian中最不重要的字节。（我假设您的endian很少，因为调试器显示了8）

第二个问题是它应该如何运作。我不知道padbuff到底应该做什么，但如果你想pad并获得UINT64_MAX，你需要这样的东西：

int length = strlen((char *)buffer);
int len_of_padding = sizeof(uint64_t) - length % sizeof(uint64_t);
if(len_of_padding > 0)
{
  memset((void*)(buffer + length), 0xFF, len_of_padding);
}

您使用了两个uint64值的长度。也许你想把下一个归零：

uint64_t *after = (uint64_t*)(buffer + length + len_of_padding);
*after = 0;