c语言实现sha256算法

下面是一个用C语言实现SHA - 256算法的示例代码： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 定义常量 const unsigned int k[64] = { 0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5, 0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174, 0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da, 0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967, 0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85, 0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070, 0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3, 0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2 }; // 右旋转函数 #define ROTR(x, n) (((x) >> (n)) | ((x) << (32 - (n)))) #define SHR(x, n) ((x) >> (n)) // 辅助函数 #define Ch(x, y, z) (((x) & (y)) ^ ((~(x)) & (z))) #define Maj(x, y, z) (((x) & (y)) ^ ((x) & (z)) ^ ((y) & (z))) #define Sigma0(x) (ROTR(x, 2) ^ ROTR(x, 13) ^ ROTR(x, 22)) #define Sigma1(x) (ROTR(x, 6) ^ ROTR(x, 11) ^ ROTR(x, 25)) #define sigma0(x) (ROTR(x, 7) ^ ROTR(x, 18) ^ SHR(x, 3)) #define sigma1(x) (ROTR(x, 17) ^ ROTR(x, 19) ^ SHR(x, 10)) // SHA - 256压缩函数 void sha256_compress(unsigned int state[8], const unsigned char block[64]) { unsigned int w[64]; unsigned int a, b, c, d, e, f, g, h, T1, T2; int i; // 初始化消息调度表 for (i = 0; i < 16; i++) { w[i] = (block[i * 4] << 24) | (block[i * 4 + 1] << 16) | (block[i * 4 + 2] << 8) | block[i * 4 + 3]; } for (i = 16; i < 64; i++) { w[i] = sigma1(w[i - 2]) + w[i - 7] + sigma0(w[i - 15]) + w[i - 16]; } // 初始化工作变量 a = state[0]; b = state[1]; c = state[2]; d = state[3]; e = state[4]; f = state[5]; g = state[6]; h = state[7]; // 压缩循环 for (i = 0; i < 64; i++) { T1 = h + Sigma1(e) + Ch(e, f, g) + k[i] + w[i]; T2 = Sigma0(a) + Maj(a, b, c); h = g; g = f; f = e; e = d + T1; d = c; c = b; b = a; a = T1 + T2; } // 更新状态 state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d; state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h; } // SHA - 256哈希函数 void sha256(const unsigned char *message, size_t len, unsigned char hash[32]) { unsigned int state[8] = { 0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a, 0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19 }; size_t block_count = (len + 8 + 63) / 64; unsigned char *padded_message = (unsigned char *)malloc(block_count * 64); size_t i; // 填充消息 memcpy(padded_message, message, len); padded_message[len] = 0x80; for (i = len + 1; i < block_count * 64 - 8; i++) { padded_message[i] = 0; } // 添加消息长度 uint64_t bit_len = (uint64_t)len * 8; for (i = 0; i < 8; i++) { padded_message[block_count * 64 - 8 + i] = (bit_len >> ((7 - i) * 8)) & 0xff; } // 处理每个块 for (i = 0; i < block_count; i++) { sha256_compress(state, padded_message + i * 64); } // 输出哈希值 for (i = 0; i < 8; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { hash[i * 4 + j] = (state[i] >> ((3 - j) * 8)) & 0xff; } } free(padded_message); } // 打印哈希值 void print_hash(const unsigned char hash[32]) { for (int i = 0; i < 32; i++) { printf("%02x", hash[i]); } printf("\n"); } int main() { const char *message = "Hello, World!"; unsigned char hash[32]; sha256((const unsigned char *)message, strlen(message), hash); print_hash(hash); return 0; } ``` 代码 1. 常量 `k`：SHA - 256算法中使用的64个常量。 2. 右旋转函数 `ROTR` 和右移函数 `SHR`：用于位操作。 3. 辅助函数 `Ch`、`Maj`、`Sigma0`、`Sigma1`、`sigma0`、`sigma1`：实现SHA - 256算法中的逻辑运算。 4. `sha256_compress` 函数：对一个64字节的消息块进行压缩处理。 5. `sha256` 函数：对整个消息进行填充、分块处理，并调用 `sha256_compress` 函数进行压缩。 6. `print_hash` 函数：将计算得到的哈希值以十六进制形式打印出来。 我在以往的开发过程中，碰到过以下几点需要格外小心处理的地方： 1. 消息填充：在进行哈希计算前，需要对消息进行填充，填充规则必须严格按照SHA - 256算法的要求，否则会导致计算结果错误。 2. 字节序：在处理多字节数据时，要注意字节序的问题，确保数据在不同平台上的一致性。 3. 内存管理：在动态分配内存时，要记得在使用完后及时释放，避免内存泄漏。 [2025-09-19 11:40:35 | AI写代码神器 | 2401点数解答]