利用 Windows Crypt API 获取 MD5/SHA1 值

昨天有人给了我一段据说是根据网上的 java 程序改编的计算 md5 值的 vfp 代码，他说与他使用 md5 计算工具得到的 md5 值不同，想让我看看是哪里改编时出了问题。粗略看了一下，其实这段代码十分眼熟，在 csdn 的 vfp 讨论区中就曾出现过，只是我以前没有需要，所以都是一眼而过，但对那段长长的 hash 变换表却印象深刻。由于我也不知道具体的 md5 值算法，所以也只能先看那段 java 代码，并未发现转换中有何不妥之处。转念一想，Windows Crypt API 中不是也有计算 hash 值的函数吗？只是以前没用过，不熟悉，打开 msdn 找到 Crypt API 这一篇仔细阅读，再参考网上的一些资料，于是有了下面这段代码。 ? ‘MD5 值: ‘ + GetMD5(FILETOSTR(GETFILE()))</p> <p>FUNCTION GetMD5( tcData )<br /> #DEFINE PROV_RSA_FULL 1<br /> #DEFINE CRYPT_VERIFYCONTEXT 0xf0000000<br /> #DEFINE CALG_MD5 0x00008003<br /> #DEFINE HP_HASHVAL 0x0002</p> <p> DECLARE long GetLastError IN WIN32API<br /> DECLARE long CryptAcquireContext IN WIN32API ;<br /> long @ lhProvHandle, string cContainer, ;<br /> string cProvider, long nProvType, long nFlags<br /> DECLARE long CryptCreateHash IN WIN32API ;<br /> long hProviderHandle, long nALG_ID, long hKeyhandle, ;<br /> long nFlags, long @ hCryptHashHandle<br /> DECLARE long CryptHashData IN WIN32API ;<br /> long hHashHandle, string @ cData, long nDataLen, long nFlags<br /> DECLARE long CryptGetHashParam IN WIN32API ;<br /> long hHashHandle, long nParam, ;<br /> string @ cHashValue, long @ nHashSize, long nFlags<br /> DECLARE long CryptDestroyHash IN WIN32API ;<br /> long hKeyHandle<br /> DECLARE long CryptReleaseContext IN WIN32API ;<br /> long hProvHandle, long nReserved</p> <p> LOCAL lnStatus, loError, lhProvider, lhHashObject, lnDataSize, ;<br /> lcHashValue, lnHashSize<br /> lhProvider = 0<br /> lhHashObject = 0<br /> lnDataSize = LEN(tcData)<br /> lcHashValue = REPLICATE(CHR(0), 16)<br /> lnHashSize = LEN(lcHashValue)</p> <p> TRY<br /> * 取加密驱动提供程序上下文<br /> lnStatus = CryptAcquireContext(@ lhProvider, 0, 0, ;<br /> PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT)<br /> IF lnStatus = 0<br /> ERROR GetLastError()<br /> ENDIF<br /> * 创建一个使用 md5 算法的哈希对象<br /> lnStatus = CryptCreateHash(lhProvider, CALG_MD5, 0, 0, @ lhHashObject)<br /> IF lnStatus = 0<br /> ERROR GetLastError()<br /> ENDIF<br /> * 将要计算 md5 值的数据提供给这个哈希对象中<br /> lnStatus = CryptHashData(lhHashObject, tcData, lnDataSize, 0)<br /> IF lnStatus = 0<br /> ERROR GetLastError()<br /> ENDIF<br /> * 获取哈希值. 如果调用者没有提供足够的缓冲区(计算 md5 只需要 16 个字节),<br /> * 函数调用失败并设置错误码 ERROR_MORE_DATA, 参数 lnHashSize 中包含需要<br /> * 的缓冲区大小<br /> lnStatus = CryptGetHashParam( ;<br /> lhHashObject, HP_HASHVAL, @ lcHashValue, @ lnHashSize, 0)<br /> IF lnStatus = 0<br /> ERROR GetLastError()<br /> ENDIF<br /> CATCH TO loError<br /> MESSAGEBOX(‘HashMD5 执行失败，错误码: ‘ + TRANSFORM(loError.ErrorNo, ‘@0’), ;<br /> ‘错误’, 16)<br /> FINALLY<br /> * 释放哈希对象<br /> IF 0 != lhHashObject<br /> CryptDestroyHash(lhHashObject)<br /> ENDIF<br /> * 释放加密驱动提供程序上下文<br /> IF 0 != lhProvider<br /> CryptReleaseContext(lhProvider, 0)<br /> ENDIF<br /> ENDTRY<br /> RETURN STRCONV(lcHashValue, 15)<br />ENDFUNC</p> <p>

兼回答 tszsc 朋友的问题：
另一种常见的文件/字符串校验方法是SHA1（也称SHA160），它产生的是160/8=20个字节的验证码，比MD5的16个字节稍长一点，只需将上面的代码稍作改造即可实现：
1. 加一个常量定义：#define CALG_SHA1    0x00008004
2. 将 lcHashValue = REPL… 这一句中的 16 改为 20
3. 将调用 CryptCreateHash 函数的第二个参数改成 CALG_SHA1
函数名改为 GetSHA1，如果你有空的话，将错误提示和注释中的 MD5 字样也改过来就更好了。

回答 cslx0810 朋友

这个问题提得有道理，我原来没想将这个函数用来计算超大文件，只想偶尔用来校验一些小数据量的值
下面是可以计算超大文件 md5 值的示例代码，是在上面代码的基础上做了少量修改
我的电脑比较差，用这段代码来计算一个700M的光盘ISO映像文件，用时一般在30秒左右
不过这可能除了跟 CPU/RAM 有关以外，跟文件是否有碎片以及硬盘速度也有很大关系
另外，代码中 BYTES_PER_READ 常量的取值也会对整个计算速度产生较大的影响
我试验的结果是一般要控制在256kb以内，再大就不仅不会快，反而更慢，大概就是俗话“贪多嚼不烂”的道理吧

ff = Getfile()<br />ss = Seconds()<br />md5 = GetFileMD5(ff, ‘MyProgress’)<br />ss = Seconds() – ss<br />Wait Clear<br />Messagebox( ‘此文件 md5 值为：’ + m.md5 ;<br /> + 0h0d0a0d0a + ‘用时：’ + Transform( ss ) + ‘ 秒’ )</p> <p>Function MyProgress<br /> Lparameters tnNewVal<br /> * 简单的用 wait 窗口显示当前计算进度，你可以用一个进度条来改善用户界面<br /> Wait Window Transform( Int( 100 * m.tnNewVal )) + ‘%’ Nowait Noclear<br />Endfunc</p> <p>Function GetFileMD5( tcFile, tcBackcallFunc )<br /> #Define PROV_RSA_FULL 1<br /> #Define CRYPT_VERIFYCONTEXT 0xf0000000<br /> #Define CALG_MD5 0x00008003<br /> #Define HP_HASHVAL 0x0002<br /> #Define GENERIC_READ 0x80000000<br /> #Define FILE_SHARE_READ 0x00000001<br /> #Define OPEN_EXISTING 3<br /> #Define FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN 0x08000000</p> <p> * 计算超大文件 md5 值时, 每次最多要读取的字节数, 缺省读 64KB 的内容<br /> #Define BYTES_PER_READ 1024 * 64</p> <p> Declare Long GetLastError In WIN32API<br /> Declare Long CryptAcquireContext In WIN32API ;<br /> Long @ lhProvHandle, String cContainer, ;<br /> String cProvider, Long nProvType, Long nFlags<br /> Declare Long CryptCreateHash In WIN32API ;<br /> Long hProviderHandle, Long nALG_ID, Long hKeyhandle, ;<br /> Long nFlags, Long @ hCryptHashHandle<br /> Declare Long CryptHashData In WIN32API ;<br /> Long hHashHandle, String @ cData, Long nDataLen, Long nFlags<br /> Declare Long CryptGetHashParam In WIN32API ;<br /> Long hHashHandle, Long nParam, ;<br /> String @ cHashValue, Long @ nHashSize, Long nFlags<br /> Declare Long CryptDestroyHash In WIN32API ;<br /> Long hKeyHandle<br /> Declare Long CryptReleaseContext In WIN32API ;<br /> Long hProvHandle, Long nReserved<br /> Declare Long CreateFile In WIN32API ;<br /> String lpFileName, Long dwDesiredAccess, Long dwShareMode, ;<br /> String lpSecurityAttributes, Long dwCreationDisposition, ;<br /> Long dwFlagsAndAttributes, Long hTemplateFile<br /> Declare Long ReadFile In WIN32API ;<br /> Long hFile, String @ lpBuffer, Long nNumberOfBytesToRead, ;<br /> Long @ lpNumberOfBytesRead, Long lpOverlapped<br /> Declare Long GetFileSizeEx In WIN32API ;<br /> Long hFile, String @ lpFileSize<br /> Declare Long CloseHandle In WIN32API Long hObject</p> <p> Local lnStatus, loError, lhProvider, lhHashObj, lcHashValue, lnHashSize<br /> Local lhFile, lnFileSize, lnTotalBytesRead, lnBytesRead, lcBuffer</p> <p> m.lhFile = -1<br /> m.lnFileSize = 0<br /> m.lhProvider = 0<br /> m.lhHashObj = 0<br /> m.lnHashSize = 16<br /> m.lcHashValue = Replicate( Chr(0), m.lnHashSize )</p> <p> Try<br /> * 打开要计算 md5 值的文件<br /> * 这里没有用 vfp 的 fopen/fread 来操作文件, 因为它不能处理超过 2G 的文件<br /> * 且一次最多只能读取 64K 的数据<br /> m.lhFile = CreateFile( m.tcFile, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, ;<br /> NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN, 0 )<br /> If ( -1 == m.lhFile )<br /> Error GetLastError()<br /> Endif<br /> * 由于可能要计算超大文件( > 2G ), 所以要用 GetFileSizeEx 来获取文件大小<br /> m.lcFileSize = Replicate( Chr(0), 8 )<br /> GetFileSizeEx( m.lhFile, @ m.lcFileSize )<br /> m.lnFileSize = ;<br /> ASC( Substr( m.lcFileSize, 1, 1 )) ;<br /> + Asc( Substr( m.lcFileSize, 2, 1 )) * 0x100 ;<br /> + Asc( Substr( m.lcFileSize, 3, 1 )) * 0x10000 ;<br /> + Asc( Substr( m.lcFileSize, 4, 1 )) * 0x1000000 ;<br /> + Asc( Substr( m.lcFileSize, 5, 1 )) * 0x100000000 ;<br /> + Asc( Substr( m.lcFileSize, 6, 1 )) * 0x10000000000</p> <p> * 取加密驱动提供程序上下文<br /> m.lnStatus = CryptAcquireContext( @ m.lhProvider, 0, 0, ;<br /> PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT )<br /> If ( 0 == m.lnStatus )<br /> Error GetLastError()<br /> Endif<br /> * 创建一个使用 md5 算法的哈希对象<br /> m.lnStatus = CryptCreateHash( m.lhProvider, CALG_MD5, 0, 0, @ m.lhHashObj )<br /> If ( 0 == m.lnStatus )<br /> Error GetLastError()<br /> Endif</p> <p> * 循环读取文件的各分段并计算分段的 md5 值<br /> m.lnTotalBytesRead = 0<br /> m.lnBytesRead = 0<br /> m.lcBuffer = Replicate( Chr(0), BYTES_PER_READ )<br /> Do While ( 0 != ReadFile( ;<br /> m.lhFile, @ m.lcBuffer, BYTES_PER_READ, @ m.lnBytesRead, 0 ))<br /> If ( 0 == m.lnBytesRead )<br /> Exit<br /> Endif<br /> * 将要计算 md5 值的数据提供给这个哈希对象中<br /> m.lnStatus = CryptHashData( m.lhHashObj, m.lcBuffer, m.lnBytesRead, 0 )<br /> If ( 0 == m.lnStatus )<br /> Error GetLastError()<br /> Endif<br /> m.lnTotalBytesRead = m.lnTotalBytesRead + m.lnBytesRead<br /> * 调用回调函数显示当前进度<br /> Evaluate( m.tcBackcallFunc ;<br /> + ‘( ‘ + Transform( m.lnTotalBytesRead / m.lnFileSize ) + ‘)’ )<br /> Enddo</p> <p> * 获取哈希值<br /> m.lnStatus = CryptGetHashParam( ;<br /> m.lhHashObj, HP_HASHVAL, @ m.lcHashValue, @ m.lnHashSize, 0 )<br /> If ( 0 == m.lnStatus )<br /> Error GetLastError()<br /> Endif<br /> Catch To m.loError<br /> Messagebox(‘HashMD5 执行失败，错误码: ‘ + Transform( m.loError.ErrorNo, ‘@0’ ))<br /> m.lcHashValue = ”<br /> Finally<br /> * 释放哈希对象<br /> If ( 0 != m.lhHashObj )<br /> CryptDestroyHash( m.lhHashObj )<br /> Endif<br /> * 释放加密驱动提供程序上下文<br /> If ( 0 != m.lhProvider )<br /> CryptReleaseContext( m.lhProvider, 0 )<br /> Endif<br /> If ( -1 != m.lhFile )<br /> CloseHandle( m.lhFile )<br /> Endif<br /> Endtry</p> <p> Return Strconv( m.lcHashValue, 15 )<br />Endfunc</p> <p>

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