C51/STC单片机MD5算法正式版V2.0 (解决老版本占大量内存) 只占百字节RAM与2KB多ROM

GPIO

md5("Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!")=2348fbde8521869a98337279f55711b5

Build target '目标 1'
compiling md5.c...
linking...
Program Size: data=90.3 xdata=64 code=2203
creating hex file from "MD5"...
"MD5" - 0 Error(s), 0 Warning(s).

V2.0        版本修订历史:
        修改只读速度(向左移位数) 为二维数组
        取消只读数组 (分组下标) 改为公式生成
        取消部分函数与全局变量(数组) 并修改部分全局变量为局部变量
        对算法进行优化 明文长度不限 只占用64字节片外RAM (XRAM)(XDATA)
        (V1.0版会将所有明文填入XRAM并大量占用空间，且计算长度有限)

(本程序不包含串口程序)被蓝色包含的内存区域就是计算出的MD5值:

1. 
   
2. /*
   
3. 
   
4. V2.0        版本修订历史:
   
5.         修改只读速度(向左移位数) 为二维数组
   
6.         取消只读数组 (分组下标) 改为公式生成
   
7.         取消部分函数与全局变量(数组) 并修改部分全局变量为局部变量
   
8.         对算法进行优化 明文长度不限 只占用64字节片外RAM (XRAM)(XDATA)
   
9.         (V1.0版会将所有明文填入XRAM并大量占用空间，且计算长度有限)
   
10. 
    
11. */
    
12. 
    
13. #include "reg51.h"
    
14. #include "intrins.h"
    
15. #include "stdio.h"
    
16. #define U8 unsigned char
    
17. #define U16 unsigned int
    
18. #define U32 unsigned long
    
19. sfr AUXR   = 0x8E;
    
20. union md5_key {                //MD5答案分组
    
21.         U32 l[4];
    
22.         U8 c[16];
    
23. };
    
24. 
    
25. 
    
26. union md5_data {                //MD5数据分组
    
27.         U32 l[16];                //16个32位分组
    
28.         U8 c[64];                //64个8位分组
    
29. };
    
30. 
    
31. union udata {                        //32位大小端转换专用分组
    
32.         U32 l;
    
33.         U8 c[4];
    
34. };
    
35. 
    
36. //--------只读数组--------
    
37. U32 code ti[]={                        //常量ti
    
38.         0xd76aa478,0xe8c7b756,0x242070db,0xc1bdceee,
    
39.         0xf57c0faf,0x4787c62a,0xa8304613,0xfd469501,0x698098d8,
    
40.         0x8b44f7af,0xffff5bb1,0x895cd7be,0x6b901122,0xfd987193,
    
41.         0xa679438e,0x49b40821,0xf61e2562,0xc040b340,0x265e5a51,
    
42.         0xe9b6c7aa,0xd62f105d,0x02441453,0xd8a1e681,0xe7d3fbc8,
    
43.         0x21e1cde6,0xc33707d6,0xf4d50d87,0x455a14ed,0xa9e3e905,
    
44.         0xfcefa3f8,0x676f02d9,0x8d2a4c8a,0xfffa3942,0x8771f681,
    
45.         0x6d9d6122,0xfde5380c,0xa4beea44,0x4bdecfa9,0xf6bb4b60,
    
46.         0xbebfbc70,0x289b7ec6,0xeaa127fa,0xd4ef3085,0x04881d05,
    
47.         0xd9d4d039,0xe6db99e5,0x1fa27cf8,0xc4ac5665,0xf4292244,
    
48.         0x432aff97,0xab9423a7,0xfc93a039,0x655b59c3,0x8f0ccc92,
    
49.         0xffeff47d,0x85845dd1,0x6fa87e4f,0xfe2ce6e0,0xa3014314,
    
50.         0x4e0811a1,0xf7537e82,0xbd3af235,0x2ad7d2bb,0xeb86d391
    
51.         };
    
52. 
    
53. U8 code ss[4][4]={                //向左移位数
    
54.         {7,12,17,22},
    
55.         {5,9,14,20},
    
56.         {4,11,16,23},
    
57.         {6,10,15,21}
    
58. };
    
59. 
    
60. U32 rib32(U32 l){                //32位大小端转换(十六进制整数0x12345678,反转后将返回0x78563412)
    
61.         union udata j,k;
    
62.         U8 m;
    
63.         j.l=l;
    
64.         for(m=0;m<4;m++){
    
65.                 k.c[m]=j.c[m^3];
    
66.                 }
    
67.         return k.l;
    
68. }
    
69. 
    
70. union md5_key md5_bin(U8 *i){                //计算字符串MD5值 (返回值类型为union md5_key结构的二进制MD5)
    
71.         union md5_key md5_key;
    
72.         union md5_data xdata md;
    
73.         U32 A,B,C,D,aa,bb,cc,dd;        //MD5计算时需要用到的8个整数变量
    
74.         U32 z,g,pc=0,len=0,gn;
    
75.         U8 a,c,r,m;
    
76.         bit f,s128=0;
    
77.         //--------初始化MD5的4个变量--------
    
78.         md5_key.l[0]=0x67452301;
    
79.         md5_key.l[1]=0xefcdab89;   
    
80.         md5_key.l[2]=0x98badcfe;
    
81.         md5_key.l[3]=0x10325476;
    
82. 
    
83.         for(;*i!=0;i++) len++;        //统计字符串总长度
    
84.         gn=((len+8)>>6)+1;        //计算块数
    
85.         i-=len;                        //指针位置减去总长度，否则会读到其他无用数据
    
86. 
    
87.                 for(z=1;z<=gn;z++){        //变量z:块计数
    
88.                         for(c=0;c<64;c++){                //变量C从0加到63
    
89.                         f=pc>=len;                        //PC指针大于等于总长度时f为1，否则为0
    
90.                         a=pc&63^3;                        //A指针等于PC指针的低6位再异或(取反)低2位用于反转大小端
    
91.                         md.c[a] = f ? 0 : *i++;                //位变量f为1时送回0，否则将字符串送MD5数据分组
    
92.                         if(f && !s128){                        //f为1 且 没有执行标记128(最后一个分组进行)       
    
93.                                  s128=1;                        //标记128已经写入数据分组
    
94.                                 md.c[a]=128;                //将128写入数据分组
    
95.                         }
    
96.                         pc++;
    
97.                 }
    
98. 
    
99.         if(z == gn) {                //最后一块，添加位长
    
100.                 md.l[14]=len;md.l[15]=0;        //添加字节数到MD5数据分组
     
101.                 for(a=0;a<3;a++){                //字节数带进位左移3位(乘8)即为位数
     
102.                 f=0;                                //此处位变量f是进位标志
     
103. 
     
104.                 for(c=56;c<64;c++){                //参与左移的为分组最后8字节
     
105.                 m=md.c[c^3];        //将数据分组送入变量m (地址异或3用于大小端反转读取)
     
106.                 r=m<<1|f;        //移位结果 (m左移1位再补上进位f)
     
107.                 f=m>>7;                //进位结果 (m的最高位)
     
108.                 md.c[c^3]=r;        //将变量r的值送回MD5数据分组
     
109.                         }
     
110.                 }
     
111.                 }
     
112. 
     
113.                 //--------MD5核心算法(循环次数为变量gn的值)--------
     
114.         A=md5_key.l[0];B=md5_key.l[1];
     
115.         C=md5_key.l[2];D=md5_key.l[3];
     
116.         for(a=0;a<64;a++){
     
117.                 switch(a>>4){
     
118.                 case 0:{g=(B&C)|((~B)&D);c=a;break;}
     
119.                 case 1:{g=(D&B)|((~D)&C);c=5*a+1;break;}
     
120.                 case 2:{g=B^C^D;c=3*a+5;break;}
     
121.                 case 3:{g=C^(B|(~D));c=7*a;break;}
     
122.                 }
     
123.         A=B+_lrol_(A+g+md.l[c&15]+ti[a],ss[a>>4][a&3]);        // _lrol_() 为 intrins.h 自带的32位整数循环左移函数
     
124.                 aa=A;bb=B;cc=C;dd=D;
     
125.                 A=dd;B=aa;C=bb;D=cc;
     
126.         }
     
127.         md5_key.l[0]+=A;md5_key.l[1]+=B;
     
128.         md5_key.l[2]+=C;md5_key.l[3]+=D;
     
129.                 }
     
130. 
     
131.                 for(c=0;c<4;c++){        //计算完成对MD5答案分组进行大小端转换
     
132.                         md5_key.l[c]=rib32(md5_key.l[c]);
     
133.                         }
     
134.         return md5_key;
     
135. }
     
136. 
     
137. 
     
138. //将union md5_key结构转换成文本MD5字符串 参数1: union md5_key结构 参数2:1大写0小写
     
139. U8* md5_to_text(union md5_key md5_key,bit u){
     
140.         U8 y[33];
     
141.         U8 a,r=0,m;
     
142.         bit f=0;
     
143.         y[32]=0;
     
144.         for(a=0;a<32;a+=2){
     
145.                 do {
     
146.                 m= f ? md5_key.c[r]&15 : md5_key.c[r]>>4;
     
147.                 y[a+(U8)f]=(m <10?48:u?55:87)+m;
     
148.                 f=!f;
     
149.                 } while(f);
     
150.                 r++;
     
151.         }
     
152.         return y;
     
153. }
     
154. 
     
155. U8* md5(U8 *i,bit u){        //计算字符串的MD5值 参数1:明文文本 参数2:1大写0小写 (返回16进制MD5字符串)
     
156.         return md5_to_text(md5_bin(i),u);
     
157. }
     
158. 
     
159. 
     
160. 
     
161. void main(){
     
162. md5("Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!Hello World!",1);
     
163. 
     
164. 
     
165. P3=0xAA;
     
166. while(1);
     
167. }
     

复制代码

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