本文章介绍了如何在C++编程语言中实现SHA-1哈希算法。文中详细解释了该算法的工作原理，并提供了具体代码示例来帮助读者理解其应用方法和步骤。
SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是一种常用的密码学散列函数，它能够将任意长度的输入数据转换为固定长度的输出，通常这个输出是160位（20字节）。该算法由美国国家安全局设计，并于1993年由NIST作为FIPS 180标准的一部分发布。SHA-1在许多安全应用中用于验证数据完整性和防止篡改，例如数字签名和文件校验。
C++实现SHA-1涉及几个步骤：初始化、消息填充、分组处理、循环计算以及结果组合。以下是这些步骤的详细说明：
1. **初始化**：
SHA-1使用5个32位寄存器A至E，初始值分别为67452301, EFCDAB89, 98BADCFE, 10325476和C3D2E1F0。
2. **消息填充**：
输入的消息首先被添加一个1比特的1，接着用零填充到长度对512取余等于448（以比特计）。
然后，在消息尾部附加了一个64位字段表示原始输入的数据长度（以比特为单位）。
3. **分组处理**：
填充后的信息被分割成每块512比特，每个块进一步分成32个字进行处理。这些操作包括一系列复杂的数学运算如异或、循环左移和加法等，构成SHA-1的核心机制。
4. **循环计算**：
每一区块都经过了四十八轮迭代，在每一轮中使用函数Ft(t,A,B,C,D)完成计算步骤，其中A至D为寄存器的值。
在此过程中会应用到常数K1和依据当前轮次确定的常数Kt。
5. **结果组合**：
每经过一轮迭代后，更新寄存器A-E的值以供下一次使用。最后将这五个32位寄存器的内容合并形成一个160比特的结果散列值，并通常表示为40个十六进制字符的形式。
在提供的代码中可以看到几个关键函数：
- `bny_to_hex`：转换二进制到十六进制。
- `hex_to_bny`：将十六进制转回二进制形式。
- `KConvert`：整数向特定基数的字符串表示转换。
- `strH_to_intH`和`intH_to_strH`: 实现16进制数字串与符号之间的相互转化。
- `char_to_bny`：字符到8位二进制码的转换。
- 系列`w_*`函数执行逻辑运算如AND、OR等操作。
- `Recycle_Left`：实现循环左移字的功能。
- 函数Ft和K分别代表了SHA-1中的轮函数及依据当前迭代次数确定的常数值。
- `SHA_1_FILL`, `SHA_1_DIVIDE` 和 `SHA_1_RESULT` 分别负责消息填充、分组处理以及整个算法执行过程。
代码还包含了一个读取文件和写入结果的功能，这表明其实现支持对文件中的数据进行散列计算。总的来说，这段C++代码提供了一种将任意长度的数据转换为固定大小的SHA-1散列值的方法，在密码学及数据完整性检查中具有广泛应用价值。
5星
