Openssl-单向散列函数

• Hash MD5 SHA1 SHA2 SHA3 国密SM3

• openssl的HASH接口编程

• 编程应用校验文件完整性

• 掌握OpenSSL消息认证码(HMAC)编程

• Hash List，模拟文件发送校验

• Merkle Tree， 使用其写校验文件

• 文件完整

• 口令加密

• 消息认证码

MD5

• Step1: Append Padding Bits
  取余448 = N * 512 + 448
• Step2: Apend Length
  在加上448的基础上再加上64
  =>512/8=64/4=16
• Step3：初始化MD缓冲区
  word A: 01 23 45 67
  word B：89 ab cd ef
  word C：fe dc ba 98
  word D：76 54 32 10
• Step4：以16字块处理消息

这里发现以前的MD5调用方法被弃用了，改用了EVP接口。
EVP 接口是 OpenSSL 提供的“高级加密接口”，用于统一和简化各种加密算法（如哈希、对称加密、非对称加密等）的调用方式。

主要作用：

• 统一不同算法的使用方法（如 MD5、SHA256、AES 等）。
• 提供更高的安全性和灵活性，便于算法切换和升级。
• 支持硬件加速和新特性。

在哈希计算中的用法：

• EVP_MD_CTX 表示一个消息摘要（哈希）上下文。
• EVP_DigestInit_ex 初始化哈希算法（如 EVP_md5()）。
• EVP_DigestUpdate 输入数据。
• EVP_DigestFinal_ex 得到哈希结果。

总结：
EVP 接口让你用统一的方式调用各种加密和哈希算法，是 OpenSSL 推荐的现代用法。

#include<iostream>
#include<openssl/evp.h>
using namespace std;

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

	cout << "Test Hash !" << endl;
	unsigned char data[] = "测试md5";
	unsigned char out[EVP_MAX_MD_SIZE] = { 0 };
	unsigned int out_len = 0;
	int len = sizeof(data);

	// 使用 EVP 接口替代 MD5_Init/Update/Final
	EVP_MD_CTX* ctx = EVP_MD_CTX_new();
	EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_md5(), NULL);
	EVP_DigestUpdate(ctx, data, len);
	EVP_DigestFinal_ex(ctx, out, &out_len);
	EVP_MD_CTX_free(ctx);

	for (unsigned int i = 0; i < out_len; i++) {
		cout << hex << (int)out[i];
	}
	cout << endl;

	data[1] = 9;
	EVP_MD_CTX* ctx2 = EVP_MD_CTX_new();
	EVP_DigestInit_ex(ctx2, EVP_md5(), NULL);
	EVP_DigestUpdate(ctx2, data, len);
	EVP_DigestFinal_ex(ctx2, out, &out_len);
	EVP_MD_CTX_free(ctx2);

	for (unsigned int i = 0; i < out_len; i++) {
		cout << hex << (int)out[i];
	}
	getchar();
	return 0;
}

哈希列表-验证文件完整性

• 哈希列表( Hash List )
• 读取文件，分块生成Hash值
• 合并所有Hash值再生成Hash值
• Hash(Hash(f1)……Hash(f100))

#include<iostream>
#include<openssl/evp.h>
#include<fstream>
using namespace std;
string GetFileListHash(string filepath) {
	string hash;
	ifstream ifs(filepath, ios::binary);

	if (!ifs) {
		cout << "文件未找到: " << filepath << endl;
		return hash;
	}
	int block_size = 128;
	unsigned char buf[1024] = { 0 };
	unsigned char out[EVP_MAX_MD_SIZE] = { 0 };
	unsigned int out_len = 0;

	// 使用 EVP 计算文件 MD5
	EVP_MD_CTX* ctx = EVP_MD_CTX_new();
	EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_md5(), NULL);

	while (ifs) {
		ifs.read((char*)buf, block_size);
		int read_size = ifs.gcount();
		if (read_size > 0) {
			EVP_DigestUpdate(ctx, buf, read_size);
		}
	}

	EVP_DigestFinal_ex(ctx, out, &out_len);
	EVP_MD_CTX_free(ctx);

	// 转16进制字符串
	for (unsigned int i = 0; i < out_len; i++) {
		char tmp[3] = { 0 };
		sprintf_s(tmp, sizeof(tmp), "%02x", out[i]);
		hash += tmp;
	}

	return hash;
}
int main(int argc, char* argv[]) {

	cout << "Test Hash !" << endl;
	unsigned char data[] = "测试md5";
	unsigned char out[EVP_MAX_MD_SIZE] = { 0 };
	unsigned int out_len = 0;
	int len = sizeof(data);

	// 使用 EVP 接口替代 MD5_Init/Update/Final
	EVP_MD_CTX* ctx = EVP_MD_CTX_new();
	EVP_DigestInit_ex(ctx, EVP_md5(), NULL);
	EVP_DigestUpdate(ctx, data, len);
	EVP_DigestFinal_ex(ctx, out, &out_len);
	EVP_MD_CTX_free(ctx);

	for (unsigned int i = 0; i < out_len; i++) {
		printf("%02x", out[i]);
	}
	cout << endl;

	data[1] = 9;
	EVP_MD_CTX* ctx2 = EVP_MD_CTX_new();
	EVP_DigestInit_ex(ctx2, EVP_md5(), NULL);
	EVP_DigestUpdate(ctx2, data, len);
	EVP_DigestFinal_ex(ctx2, out, &out_len);
	EVP_MD_CTX_free(ctx2);

	for (unsigned int i = 0; i < out_len; i++) {
		printf("%02x", out[i]);
	}
	
	auto hash = GetFileListHash("a.md");
	cout << "hash " << hash << endl;

	getchar();
	return 0;
}