利用 Windows Crypt API 獲取 MD5/SHA1 值

昨天有人給了我一段據說是根據網上的 java 程序改編的計算 md5 值的 vfp 代碼，他說與他使用 md5 計算工具得到的 md5 值不同，想讓我看看是哪裏改編時出了問題。粗略看了一下，其實這段代碼十分眼熟，在 csdn 的 vfp 討論區中就曾出現過，只是我以前沒有需要，所以都是一眼而過，但對那段長長的 hash 變換表卻印象深刻。由於我也不知道具體的 md5 值算法，所以也只能先看那段 java 代碼，並未發現轉換中有何不妥之處。轉念一想，Windows Crypt API 中不是也有計算 hash 值的函數嗎？只是以前沒用過，不熟悉，打開 msdn 找到 Crypt API 這一篇仔細閱讀，再參考網上的一些資料，於是有了下面這段代碼。 ? 'MD5 值: ' + GetMD5(FILETOSTR(GETFILE())) FUNCTION GetMD5( tcData ) #DEFINE PROV_RSA_FULL 1 #DEFINE CRYPT_VERIFYCONTEXT 0xf0000000 #DEFINE CALG_MD5 0x00008003 #DEFINE HP_HASHVAL 0x0002 DECLARE long GetLastError IN WIN32API DECLARE long CryptAcquireContext IN WIN32API ; long @ lhProvHandle, string cContainer, ; string cProvider, long nProvType, long nFlags DECLARE long CryptCreateHash IN WIN32API ; long hProviderHandle, long nALG_ID, long hKeyhandle, ; long nFlags, long @ hCryptHashHandle DECLARE long CryptHashData IN WIN32API ; long hHashHandle, string @ cData, long nDataLen, long nFlags DECLARE long CryptGetHashParam IN WIN32API ; long hHashHandle, long nParam, ; string @ cHashValue, long @ nHashSize, long nFlags DECLARE long CryptDestroyHash IN WIN32API ; long hKeyHandle DECLARE long CryptReleaseContext IN WIN32API ; long hProvHandle, long nReserved LOCAL lnStatus, loError, lhProvider, lhHashObject, lnDataSize, ; lcHashValue, lnHashSize lhProvider = 0 lhHashObject = 0 lnDataSize = LEN(tcData) lcHashValue = REPLICATE(CHR(0), 16) lnHashSize = LEN(lcHashValue) TRY * 取加密驅動提供程序上下文 lnStatus = CryptAcquireContext(@ lhProvider, 0, 0, ; PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT) IF lnStatus = 0 ERROR GetLastError() ENDIF * 創建一個使用 md5 算法的哈希對象 lnStatus = CryptCreateHash(lhProvider, CALG_MD5, 0, 0, @ lhHashObject) IF lnStatus = 0 ERROR GetLastError() ENDIF * 將要計算 md5 值的數據提供給這個哈希對象中 lnStatus = CryptHashData(lhHashObject, tcData, lnDataSize, 0) IF lnStatus = 0 ERROR GetLastError() ENDIF * 獲取哈希值. 如果調用者沒有提供足夠的緩衝區(計算 md5 只需要 16 個字節), * 函數調用失敗並設置錯誤碼 ERROR_MORE_DATA, 參數 lnHashSize 中包含需要 * 的緩衝區大小 lnStatus = CryptGetHashParam( ; lhHashObject, HP_HASHVAL, @ lcHashValue, @ lnHashSize, 0) IF lnStatus = 0 ERROR GetLastError() ENDIF CATCH TO loError MESSAGEBOX('HashMD5 執行失敗，錯誤碼: ' + TRANSFORM(loError.ErrorNo, '@0'), ; '錯誤', 16) FINALLY * 釋放哈希對象 IF 0 != lhHashObject CryptDestroyHash(lhHashObject) ENDIF * 釋放加密驅動提供程序上下文 IF 0 != lhProvider CryptReleaseContext(lhProvider, 0) ENDIF ENDTRY RETURN STRCONV(lcHashValue, 15) ENDFUNC

兼回答 tszsc 朋友的問題：
另一種常見的文件/字符串校驗方法是SHA1（也稱SHA160），它產生的是160/8=20個字節的驗證碼，比MD5的16個字節稍長一點，只需將上面的代碼稍作改造即可實現：
1. 加一個常量定義：#define CALG_SHA1    0x00008004
2. 將 lcHashValue = REPL... 這一句中的 16 改爲 20
3. 將調用 CryptCreateHash 函數的第二個參數改成 CALG_SHA1
函數名改爲 GetSHA1，如果你有空的話，將錯誤提示和註釋中的 MD5 字樣也改過來就更好了。

 

回答 cslx0810 朋友

這個問題提得有道理，我原來沒想將這個函數用來計算超大文件，只想偶爾用來校驗一些小數據量的值
下面是可以計算超大文件 md5 值的示例代碼，是在上面代碼的基礎上做了少量修改
我的電腦比較差，用這段代碼來計算一個700M的光盤ISO映像文件，用時一般在30秒左右
不過這可能除了跟 CPU/RAM 有關以外，跟文件是否有碎片以及硬盤速度也有很大關係
另外，代碼中 BYTES_PER_READ 常量的取值也會對整個計算速度產生較大的影響
我試驗的結果是一般要控制在256kb以內，再大就不僅不會快，反而更慢，大概就是俗話“貪多嚼不爛”的道理吧

ff = Getfile() ss = Seconds() md5 = GetFileMD5(ff, 'MyProgress') ss = Seconds() - ss Wait Clear Messagebox( '此文件 md5 值爲：' + m.md5 ; + 0h0d0a0d0a + '用時：' + Transform( ss ) + ' 秒' ) Function MyProgress Lparameters tnNewVal * 簡單的用 wait 窗口顯示當前計算進度，你可以用一個進度條來改善用戶界面 Wait Window Transform( Int( 100 * m.tnNewVal )) + '%' Nowait Noclear Endfunc Function GetFileMD5( tcFile, tcBackcallFunc ) #Define PROV_RSA_FULL 1 #Define CRYPT_VERIFYCONTEXT 0xf0000000 #Define CALG_MD5 0x00008003 #Define HP_HASHVAL 0x0002 #Define GENERIC_READ 0x80000000 #Define FILE_SHARE_READ 0x00000001 #Define OPEN_EXISTING 3 #Define FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN 0x08000000 * 計算超大文件 md5 值時, 每次最多要讀取的字節數, 缺省讀 64KB 的內容 #Define BYTES_PER_READ 1024 * 64 Declare Long GetLastError In WIN32API Declare Long CryptAcquireContext In WIN32API ; Long @ lhProvHandle, String cContainer, ; String cProvider, Long nProvType, Long nFlags Declare Long CryptCreateHash In WIN32API ; Long hProviderHandle, Long nALG_ID, Long hKeyhandle, ; Long nFlags, Long @ hCryptHashHandle Declare Long CryptHashData In WIN32API ; Long hHashHandle, String @ cData, Long nDataLen, Long nFlags Declare Long CryptGetHashParam In WIN32API ; Long hHashHandle, Long nParam, ; String @ cHashValue, Long @ nHashSize, Long nFlags Declare Long CryptDestroyHash In WIN32API ; Long hKeyHandle Declare Long CryptReleaseContext In WIN32API ; Long hProvHandle, Long nReserved Declare Long CreateFile In WIN32API ; String lpFileName, Long dwDesiredAccess, Long dwShareMode, ; String lpSecurityAttributes, Long dwCreationDisposition, ; Long dwFlagsAndAttributes, Long hTemplateFile Declare Long ReadFile In WIN32API ; Long hFile, String @ lpBuffer, Long nNumberOfBytesToRead, ; Long @ lpNumberOfBytesRead, Long lpOverlapped Declare Long GetFileSizeEx In WIN32API ; Long hFile, String @ lpFileSize Declare Long CloseHandle In WIN32API Long hObject Local lnStatus, loError, lhProvider, lhHashObj, lcHashValue, lnHashSize Local lhFile, lnFileSize, lnTotalBytesRead, lnBytesRead, lcBuffer m.lhFile = -1 m.lnFileSize = 0 m.lhProvider = 0 m.lhHashObj = 0 m.lnHashSize = 16 m.lcHashValue = Replicate( Chr(0), m.lnHashSize ) Try * 打開要計算 md5 值的文件 * 這裏沒有用 vfp 的 fopen/fread 來操作文件, 因爲它不能處理超過 2G 的文件 * 且一次最多隻能讀取 64K 的數據 m.lhFile = CreateFile( m.tcFile, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, ; NULL, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN, 0 ) If ( -1 == m.lhFile ) Error GetLastError() Endif * 由於可能要計算超大文件( > 2G ), 所以要用 GetFileSizeEx 來獲取文件大小 m.lcFileSize = Replicate( Chr(0), 8 ) GetFileSizeEx( m.lhFile, @ m.lcFileSize ) m.lnFileSize = ; ASC( Substr( m.lcFileSize, 1, 1 )) ; + Asc( Substr( m.lcFileSize, 2, 1 )) * 0x100 ; + Asc( Substr( m.lcFileSize, 3, 1 )) * 0x10000 ; + Asc( Substr( m.lcFileSize, 4, 1 )) * 0x1000000 ; + Asc( Substr( m.lcFileSize, 5, 1 )) * 0x100000000 ; + Asc( Substr( m.lcFileSize, 6, 1 )) * 0x10000000000 * 取加密驅動提供程序上下文 m.lnStatus = CryptAcquireContext( @ m.lhProvider, 0, 0, ; PROV_RSA_FULL, CRYPT_VERIFYCONTEXT ) If ( 0 == m.lnStatus ) Error GetLastError() Endif * 創建一個使用 md5 算法的哈希對象 m.lnStatus = CryptCreateHash( m.lhProvider, CALG_MD5, 0, 0, @ m.lhHashObj ) If ( 0 == m.lnStatus ) Error GetLastError() Endif * 循環讀取文件的各分段並計算分段的 md5 值 m.lnTotalBytesRead = 0 m.lnBytesRead = 0 m.lcBuffer = Replicate( Chr(0), BYTES_PER_READ ) Do While ( 0 != ReadFile( ; m.lhFile, @ m.lcBuffer, BYTES_PER_READ, @ m.lnBytesRead, 0 )) If ( 0 == m.lnBytesRead ) Exit Endif * 將要計算 md5 值的數據提供給這個哈希對象中 m.lnStatus = CryptHashData( m.lhHashObj, m.lcBuffer, m.lnBytesRead, 0 ) If ( 0 == m.lnStatus ) Error GetLastError() Endif m.lnTotalBytesRead = m.lnTotalBytesRead + m.lnBytesRead * 調用回調函數顯示當前進度 Evaluate( m.tcBackcallFunc ; + '( ' + Transform( m.lnTotalBytesRead / m.lnFileSize ) + ')' ) Enddo * 獲取哈希值 m.lnStatus = CryptGetHashParam( ; m.lhHashObj, HP_HASHVAL, @ m.lcHashValue, @ m.lnHashSize, 0 ) If ( 0 == m.lnStatus ) Error GetLastError() Endif Catch To m.loError Messagebox('HashMD5 執行失敗，錯誤碼: ' + Transform( m.loError.ErrorNo, '@0' )) m.lcHashValue = '' Finally * 釋放哈希對象 If ( 0 != m.lhHashObj ) CryptDestroyHash( m.lhHashObj ) Endif * 釋放加密驅動提供程序上下文 If ( 0 != m.lhProvider ) CryptReleaseContext( m.lhProvider, 0 ) Endif If ( -1 != m.lhFile ) CloseHandle( m.lhFile ) Endif Endtry Return Strconv( m.lcHashValue, 15 ) Endfunc