sha-1的C++实现代码及细节

参考链接

算法就不详细介绍了，可以参考下面的链接，我就是根据这些写的代码。

• SHA1算法原理
• 百度百科
• 维基百科

细节

只讲一些细节，容易遇到坑的地方。

• 文本要用相应的asc码表示，每个字符占八位，刚好可以用字符串录入。
• sha1采用分组加密，每个分组长度为512位，长度的填充必须进行，先填充一位1，再填充0直至长度位数满足x == 448 % 512，最后剩下的64位填充总的文本长度从而形成完整的分组。因此在文本长度小于等于55个字符（440位）时，填充后只有一个分组。而长度大于55个字符时，就需要至少两个分组，例如长度刚好为56个字符时，会填充特别多的0形成第二个分组，最后再填充长度。
• sha1中进行的左移运算均为循环左移。
• 每一轮A，B，C，D，E的赋值均按照上一轮的值，因此要注意赋值顺序。
• 缓存寄存器一般用H0-H5表示，在初始赋值之后，仅在每个分组计算完成后进行一次运算 H0 = H0+ A，H1=H1+B，...，当所有分组处理完毕时，分组内的值进行组合便形成了最终的160位hash值。

代码

#include<iostream>
#include<vector>
#include<string>
using namespace std;

vector<int> X;//8*64=512，每个下标存放8位
int W[80];//32位为一组
int A, B, C, D, E;
int A1, B1, C1, D1, E1;//缓冲区寄存器,产生最后结果
int Turn;//加密分组数量
void printX() {//输出填充后的文本
    for (int i = 0; i < X.size(); i++) {
        printf("%02x", X[i]);
        if ((i + 1) % 4 == 0)
            printf(" ");
        if ((i + 1) % 16 == 0)
            printf("\n");
    }
}
int S(unsigned int x, int n) {//循环左移
    return x >> (32 - n) | (x << n);
}
void append(string m) {//文本的填充处理
    Turn = (m.size() + 8) / 64 + 1;
    X.resize(Turn * 64);
    int i = 0;
    for (; i < m.size(); i++) {
        X[i] = m[i];
    }
    X[i++] = 0x80;
    while (i < X.size() - 8) {
        X[i] = 0;
        i++;
    }
    long long int a = m.size() * 8;
    for (i = X.size() - 1; i >= X.size() - 8; i--) {
        X[i] = a % 256;
        a /= 256;
    }
}
void setW(vector<int> m, int n) {//W数组的生成
    n *= 64;
    for (int i = 0; i < 16; i++) {
        W[i] = (m[n + 4 * i] << 24) + (m[n + 4 * i + 1] << 16)
            + (m[n + 4 * i + 2] << 8) + m[n + 4 * i + 3];
    }
    for (int i = 16; i < 80; i++) {
        W[i] = S(W[i - 16] ^ W[i - 14] ^ W[i - 8] ^ W[i - 3], 1);
    }
}
int ft(int t) {//ft(B,C,D)函数
    if (t < 20)
        return (B & C) | ((~B) & D);
    else if (t < 40)
        return B ^ C ^ D;
    else if (t < 60)
        return (B & C) | (B & D) | (C & D);
    else
        return B ^ C ^ D;
}
int Kt(int t) {//常量K
    if (t < 20)
        return 0x5a827999;
    else if (t < 40)
        return 0x6ed9eba1;
    else if (t < 60)
        return 0x8f1bbcdc;
    else
        return 0xca62c1d6;
}
void sha1(string text) {
    A1 = A = 0x67452301;
    B1 = B = 0xefcdab89;
    C1 = C = 0x98badcfe;
    D1 = D = 0x10325476;
    E1 = E = 0xc3d2e1f0;
    append(text);
    printX();
    for (int i = 0; i < Turn; i++) {
        setW(X, i);
        for (int t = 0; t < 80; t++) {
            int temp = E + ft(t) + S(A, 5) + W[t] + Kt(t);
            E = D;
            D = C;
            C = S(B, 30);
            B = A;
            A = temp;
        }
        A1 = A = A + A1;
        B1 = B = B + B1;
        C1 = C = C + C1;
        D1 = D = D + D1;
        E1 = E = E + E1;
    }
    printf("%08x%08x%08x%08x%08x\n\n", A1, B1, C1, D1, E1);
}

int main() {

    string text;
    while (true)
    {
        cin >> text;
        sha1(text);
    }
    return 0;
}

最后附上一个还不错的在线加密网址方便测试：Xorbin