md5sum

news2024/11/14 18:34:51

概念作用及原理

md5sum是一种常用的哈希算法，用于计算数据的MD5哈希值。MD5（Message Digest Algorithm 5）是一种广泛使用的加密散列函数，用于将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值（通常是128位）。这个哈希值是唯一的，即使输入的数据只改变一个字节，其生成的哈希值也会完全不同。

MD5算法主要用于验证文件的完整性和一致性，以及在网络传输中检测数据是否被篡改。通过计算文件的MD5哈希值并将其与预先计算好的哈希值进行比对，可以确定文件是否被修改。在数字取证、密码存储等领域也有广泛应用。

md5sum的作用主要有两个方面：

文件完整性验证：通过计算文件的MD5哈希值，可以验证文件的完整性。如果文件在传输或存储过程中被篡改，其MD5哈希值会发生变化，从而可以检测到文件是否被修改。
数据校验：通过计算数据的MD5哈希值，可以确保数据的一致性。在网络传输中，发送方和接收方可以计算数据的MD5哈希值，并将其进行比对，以确保数据的正确传输和接收。

MD5（Message Digest Algorithm 5）算法的计算原理如下：

初始化：将一系列常量保存为初始哈希值。
填充数据：将要计算的数据进行填充，使得数据长度对512位取模后余数等于448。填充通常包括在数据末尾添加一个1和若干个0。
追加长度信息：将原始数据的长度（以二进制表示）追加到填充后的数据末尾，以确保长度信息参与哈希计算。
分块处理：将填充后的数据分割为512位（64字节）的多个块。
初始化哈希值：将初始哈希值（A、B、C、D）复制到临时变量中。
处理块数据：对每个块进行一系列的操作，包括置换、位运算和非线性函数等。
更新哈希值：将每个块处理后的结果与当前的哈希值进行计算，得到新的哈希值。
输出结果：将最终的哈希值以指定的格式输出。

通过这种计算方式，MD5算法将任意长度的数据映射为一个唯一的128位哈希值，这个哈希值通常以16进制或32位字符串形式表示。即使数据发生微小改动，其哈希值也会完全不同，从而可以检测到数据的篡改。需要注意的是，由于MD5存在碰撞等安全性问题，现在已不推荐用于密码存储等安全敏感领域。

Qt代码实现

QString MyVersion::getMD5Sum()
{
    QFile sourceFile(QCoreApplication::applicationFilePath());
    qint64 fileSize = sourceFile.size();
    const qint64 bufferSize = 10240;

    if (sourceFile.open(QIODevice::ReadOnly)) {
        char buffer[bufferSize];
        int bytesRead;
        int readSize = qMin(fileSize, bufferSize);

        QCryptographicHash hash(QCryptographicHash::Md5);

        while (readSize > 0 && (bytesRead = sourceFile.read(buffer, readSize)) > 0) {
            fileSize -= bytesRead;
            hash.addData(buffer, bytesRead);
            readSize = qMin(fileSize, bufferSize);
        }

        sourceFile.close();

        QString md5Res = QString(hash.result().toHex());
        return md5Res;
        
    }
    return QString();
}