linux字元串md5加密

『壹』 md5 演算法程序+詳細注釋，高分求教！

MD5加密演算法簡介

一、綜述
MD5的全稱是message-digest algorithm 5（信息-摘要演算法），在90年代初由mit laboratory for computer science和rsa data security inc的ronald l. rivest開發出來，經md2、md3和md4發展而來。它的作用是讓大容量信息在用數字簽名軟體簽署私人密匙前被"壓縮"成一種保密的格式（就是把一 個任意長度的位元組串變換成一定長的大整數）。不管是md2、md4還是md5，它們都需要獲得一個隨機長度的信息並產生一個128位的信息摘要。雖然這些 演算法的結構或多或少有些相似，但md2的設計與md4和md5完全不同，那是因為md2是為8位機器做過設計優化的，而md4和md5卻是面向32位的電 腦。這三個演算法的描述和c語言源代碼在internet rfcs 1321中有詳細的描述（http://www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt），這是一份最權威的文檔，由ronald l. rivest在1992年8月向ieft提交。

rivest在1989年開發出md2演算法。在這個演算法中，首先對信 息進行數據補位，使信息的位元組長度是16的倍數。然後，以一個16位的檢驗和追加到信息末尾。並且根據這個新產生的信息計算出散列值。後來，rogier 和chauvaud發現如果忽略了檢驗和將產生md2沖突。md2演算法的加密後結果是唯一的--既沒有重復。
為了加強演算法的安全性， rivest在1990年又開發出md4演算法。md4演算法同樣需要填補信息以確保信息的位元組長度加上448後能被512整除（信息位元組長度mod 512 = 448）。然後，一個以64位二進製表示的信息的最初長度被添加進來。信息被處理成512位damg?rd/merkle迭代結構的區塊，而且每個區塊要 通過三個不同步驟的處理。den boer和bosselaers以及其他人很快的發現了攻擊md4版本中第一步和第三步的漏洞。dobbertin向大家演示了如何利用一部普通的個人電 腦在幾分鍾內找到md4完整版本中的沖突（這個沖突實際上是一種漏洞，它將導致對不同的內容進行加密卻可能得到相同的加密後結果）。毫無疑問，md4就此 被淘汰掉了。
盡管md4演算法在安全上有個這么大的漏洞，但它對在其後才被開發出來的好幾種信息安全加密演算法的出現卻有著不可忽視的引導作用。除了md5以外，其中比較有名的還有sha-1、ripe-md以及haval等。
一年以後，即1991年，rivest開發出技術上更為趨近成熟的md5演算法。它在md4的基礎上增加了"安全-帶子"（safety-belts）的 概念。雖然md5比md4稍微慢一些，但卻更為安全。這個演算法很明顯的由四個和md4設計有少許不同的步驟組成。在md5演算法中，信息-摘要的大小和填充 的必要條件與md4完全相同。den boer和bosselaers曾發現md5演算法中的假沖突（pseudo-collisions），但除此之外就沒有其他被發現的加密後結果了。
van oorschot和wiener曾經考慮過一個在散列中暴力搜尋沖突的函數（brute-force hash function），而且他們猜測一個被設計專門用來搜索md5沖突的機器（這台機器在1994年的製造成本大約是一百萬美元）可以平均每24天就找到一 個沖突。但單從1991年到2001年這10年間，竟沒有出現替代md5演算法的md6或被叫做其他什麼名字的新演算法這一點，我們就可以看出這個瑕疵並沒有 太多的影響md5的安全性。上面所有這些都不足以成為md5的在實際應用中的問題。並且，由於md5演算法的使用不需要支付任何版權費用的，所以在一般的情 況下（非絕密應用領域。但即便是應用在絕密領域內，md5也不失為一種非常優秀的中間技術），md5怎麼都應該算得上是非常安全的了。

二、演算法的應用

md5的典型應用是對一段信息（message）產生信息摘要（message-digest），以防止被篡改。比如，在unix下有很多軟體在下載的時候都有一個文件名相同，文件擴展名為.md5的文件，在這個文件中通常只有一行文本，大致結構如：
md5 (tanajiya.tar.gz) =
這就是tanajiya.tar.gz文件的數字簽名。md5將整個文件當作一個大文本信息，通過其不可逆的字元串變換演算法，產生了這個唯一的md5信 息摘要。如果在以後傳播這個文件的過程中，無論文件的內容發生了任何形式的改變（包括人為修改或者下載過程中線路不穩定引起的傳輸錯誤等），只要你對這個 文件重新計算md5時就會發現信息摘要不相同，由此可以確定你得到的只是一個不正確的文件。如果再有一個第三方的認證機構，用md5還可以防止文件作者的 "抵賴"，這就是所謂的數字簽名應用。
md5還廣泛用於加密和解密技術上。比如在unix系統中用戶的密碼就是以md5（或其它類似的算 法）經加密後存儲在文件系統中。當用戶登錄的時候，系統把用戶輸入的密碼計算成md5值，然後再去和保存在文件系統中的md5值進行比較，進而確定輸入的 密碼是否正確。通過這樣的步驟，系統在並不知道用戶密碼的明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統的合法性。這不但可以避免用戶的密碼被具有系統管理員許可權的 用戶知道，而且還在一定程度上增加了密碼被破解的難度。
正是因為這個原因，現在被黑客使用最多的一種破譯密碼的方法就是一種被稱為"跑字 典"的方法。有兩種方法得到字典，一種是日常搜集的用做密碼的字元串表，另一種是用排列組合方法生成的，先用md5程序計算出這些字典項的md5值，然後 再用目標的md5值在這個字典中檢索。我們假設密碼的最大長度為8位位元組（8 bytes），同時密碼只能是字母和數字，共26+26+10=62個字元，排列組合出的字典的項數則是p(62,1)+p(62,2)….+p (62,8)，那也已經是一個很天文的數字了，存儲這個字典就需要tb級的磁碟陣列，而且這種方法還有一個前提，就是能獲得目標賬戶的密碼md5值的情況 下才可以。這種加密技術被廣泛的應用於unix系統中，這也是為什麼unix系統比一般操作系統更為堅固一個重要原因。

三、演算法描述

對md5演算法簡要的敘述可以為：md5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個32位子分組，經過了一系列的處理後，演算法的輸出由四個32位分組組成，將這四個32位分組級聯後將生成一個128位散列值。
在md5演算法中，首先需要對信息進行填充，使其位元組長度對512求余的結果等於448。因此，信息的位元組長度（bits length）將被擴展至n*512+448，即n*64+56個位元組（bytes），n為一個正整數。填充的方法如下，在信息的後面填充一個1和無數個 0，直到滿足上面的條件時才停止用0對信息的填充。然後，在在這個結果後面附加一個以64位二進製表示的填充前信息長度。經過這兩步的處理，現在的信息字 節長度=n*512+448+64=(n+1)*512，即長度恰好是512的整數倍。這樣做的原因是為滿足後面處理中對信息長度的要求。
md5中有四個32位被稱作鏈接變數（chaining variable）的整數參數，他們分別為：a=0x01234567，b=0x89abcdef，c=0xfedcba98，d=0x76543210。
當設置好這四個鏈接變數後，就開始進入演算法的四輪循環運算。循環的次數是信息中512位信息分組的數目。
將上面四個鏈接變數復制到另外四個變數中：a到a，b到b，c到c，d到d。
主循環有四輪（md4隻有三輪），每輪循環都很相似。第一輪進行16次操作。每次操作對a、b、c和d中的其中三個作一次非線性函數運算，然後將所得結 果加上第四個變數，文本的一個子分組和一個常數。再將所得結果向右環移一個不定的數，並加上a、b、c或d中之一。最後用該結果取代a、b、c或d中之 一。
以一下是每次操作中用到的四個非線性函數（每輪一個）。

f(x,y,z) =(x&y)|((~x)&z)
g(x,y,z) =(x&z)|(y&(~z))
h(x,y,z) =x^y^z
i(x,y,z)=y^(x|(~z))
（&是與，|是或，~是非，^是異或）

這四個函數的說明：如果x、y和z的對應位是獨立和均勻的，那麼結果的每一位也應是獨立和均勻的。
f是一個逐位運算的函數。即，如果x，那麼y，否則z。函數h是逐位奇偶操作符。

假設mj表示消息的第j個子分組（從0到15），
<< ff(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(f(b,c,d)+mj+ti)
<< gg(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(g(b,c,d)+mj+ti)
<< hh(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(h(b,c,d)+mj+ti)
<< ii(a,b,c,d,mj,s,ti) 表示 a=b+((a+(i(b,c,d)+mj+ti)
<< 這四輪（64步）是：

第一輪

ff(a,b,c,d,m0,7,0xd76aa478)
ff(d,a,b,c,m1,12,0xe8c7b756)
ff(c,d,a,b,m2,17,0x242070db)
ff(b,c,d,a,m3,22,0xc1bdceee)
ff(a,b,c,d,m4,7,0xf57c0faf)
ff(d,a,b,c,m5,12,0x4787c62a)
ff(c,d,a,b,m6,17,0xa8304613)
ff(b,c,d,a,m7,22,0xfd469501)
ff(a,b,c,d,m8,7,0x698098d8)
ff(d,a,b,c,m9,12,0x8b44f7af)
ff(c,d,a,b,m10,17,0xffff5bb1)
ff(b,c,d,a,m11,22,0x895cd7be)
ff(a,b,c,d,m12,7,0x6b901122)
ff(d,a,b,c,m13,12,0xfd987193)
ff(c,d,a,b,m14,17,0xa679438e)
ff(b,c,d,a,m15,22,0x49b40821)

第二輪

gg(a,b,c,d,m1,5,0xf61e2562)
gg(d,a,b,c,m6,9,0xc040b340)
gg(c,d,a,b,m11,14,0x265e5a51)
gg(b,c,d,a,m0,20,0xe9b6c7aa)
gg(a,b,c,d,m5,5,0xd62f105d)
gg(d,a,b,c,m10,9,0x02441453)
gg(c,d,a,b,m15,14,0xd8a1e681)
gg(b,c,d,a,m4,20,0xe7d3fbc8)
gg(a,b,c,d,m9,5,0x21e1cde6)
gg(d,a,b,c,m14,9,0xc33707d6)
gg(c,d,a,b,m3,14,0xf4d50d87)
gg(b,c,d,a,m8,20,0x455a14ed)
gg(a,b,c,d,m13,5,0xa9e3e905)
gg(d,a,b,c,m2,9,0xfcefa3f8)
gg(c,d,a,b,m7,14,0x676f02d9)
gg(b,c,d,a,m12,20,0x8d2a4c8a)

第三輪

hh(a,b,c,d,m5,4,0xfffa3942)
hh(d,a,b,c,m8,11,0x8771f681)
hh(c,d,a,b,m11,16,0x6d9d6122)
hh(b,c,d,a,m14,23,0xfde5380c)
hh(a,b,c,d,m1,4,0xa4beea44)
hh(d,a,b,c,m4,11,0x4bdecfa9)
hh(c,d,a,b,m7,16,0xf6bb4b60)
hh(b,c,d,a,m10,23,0xbebfbc70)
hh(a,b,c,d,m13,4,0x289b7ec6)
hh(d,a,b,c,m0,11,0xeaa127fa)
hh(c,d,a,b,m3,16,0xd4ef3085)
hh(b,c,d,a,m6,23,0x04881d05)
hh(a,b,c,d,m9,4,0xd9d4d039)
hh(d,a,b,c,m12,11,0xe6db99e5)
hh(c,d,a,b,m15,16,0x1fa27cf8)
hh(b,c,d,a,m2,23,0xc4ac5665)

第四輪

ii(a,b,c,d,m0,6,0xf4292244)
ii(d,a,b,c,m7,10,0x432aff97)
ii(c,d,a,b,m14,15,0xab9423a7)
ii(b,c,d,a,m5,21,0xfc93a039)
ii(a,b,c,d,m12,6,0x655b59c3)
ii(d,a,b,c,m3,10,0x8f0ccc92)
ii(c,d,a,b,m10,15,0xffeff47d)
ii(b,c,d,a,m1,21,0x85845dd1)
ii(a,b,c,d,m8,6,0x6fa87e4f)
ii(d,a,b,c,m15,10,0xfe2ce6e0)
ii(c,d,a,b,m6,15,0xa3014314)
ii(b,c,d,a,m13,21,0x4e0811a1)
ii(a,b,c,d,m4,6,0xf7537e82)
ii(d,a,b,c,m11,10,0xbd3af235)
ii(c,d,a,b,m2,15,0x2ad7d2bb)
ii(b,c,d,a,m9,21,0xeb86d391)

常數ti可以如下選擇：
在第i步中，ti是4294967296*abs(sin(i))的整數部分，i的單位是弧度。(4294967296等於2的32次方)
所有這些完成之後，將a、b、c、d分別加上a、b、c、d。然後用下一分組數據繼續運行演算法，最後的輸出是a、b、c和d的級聯。
當你按照我上面所說的方法實現md5演算法以後，你可以用以下幾個信息對你做出來的程序作一個簡單的測試，看看程序有沒有錯誤。

md5 ("") =
md5 ("a") =
md5 ("abc") =
md5 ("message digest") =
md5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") =
md5 ("") =
md5 ("1234567890") =

如果你用上面的信息分別對你做的md5演算法實例做測試，最後得出的結論和標准答案完全一樣，那我就要在這里象你道一聲祝賀了。要知道，我的程序在第一次編譯成功的時候是沒有得出和上面相同的結果的。

四、MD5的安全性

md5相對md4所作的改進：

1. 增加了第四輪；

2. 每一步均有唯一的加法常數；

3. 為減弱第二輪中函數g的對稱性從(x&y)|(x&z)|(y&z)變為(x&z)|(y&(~z))；

4. 第一步加上了上一步的結果，這將引起更快的雪崩效應；

5. 改變了第二輪和第三輪中訪問消息子分組的次序，使其更不相似；

6. 近似優化了每一輪中的循環左移位移量以實現更快的雪崩效應。各輪的位移量互不相同。

『貳』 linux進行md5加密

互動式輸入

管道標准輸入處理

對文件處理

利用openssl進行BASE64編碼解碼、md5/sha1摘要、AES/DES3加密解密

針對文件

對字元串『abc』進行aes加密，使用密鑰123，輸出結果以base64編碼格式給出：

對字元串『abc』進行des3加密，使用密鑰123，輸出結果以base64編碼格式給出：

『叄』 如何在linux使用md5對其進行加密

這里以字元串123456為例子，它的md5密文值為：
這里以1.txt為需要被加密的文件。

一、 用oppnssl md5 加密字元串和文件的方法。
1. oppnssl md5 加密字元串的方法
a.手動輸入命令及過程如下：
#openssl //在終端中輸入openssl後回車。
OpenSSL> md5 //輸入md5後回車
123456 //接著輸入123456，不要輸入回車。然後按3次ctrl+d。
123456 //123456後面的就是密文了
解釋：為何在輸入123456後不回車呢？
是因為openssl默認會把回車符當做要加密的字元串中的一個字元，所以得到的結果不同。如果你輸入123456後回車，在按2次ctrl+d。得到的結果是：
OpenSSL> md5
123456
//因為openssl不忽略回車符導致的
b.或者直接用管道命令
# echo -n 123456 | openssl md5 //必須要有-n參數，否則就不是這個結果了。

解釋：為何要加-n這個參數？
-n就表示不輸入回車符，這樣才能得到正確的結果。如果你不加-n，那麼結果和前面說的一樣為：
//因為openssl不忽略回車符導致的
2.用openssl加密文件。
#openssl md 5 -in 1.txt

##################################################3
Openssl其他相關加密的命令參數：引自：實用命令：利用openssl進行BASE64編碼解碼、md5/sha1摘要、AES/DES3加密解密 收藏
一. 利用openssl命令進行BASE64編碼解碼（base64 encode/decode）
1. BASE64編碼命令
對字元串『abc』進行base64編碼：
# echo abc | openssl base64
YWJjCg== （編碼結果）
如果對一個文件進行base64編碼（文件名t.txt）：
# openssl base64 -in t.txt
2. BASE64解碼命令
求base64後的字元串『YWJjCg==』的原文：
# echo YWJjCg== | openssl base64 -d
abc （解碼結果）
如果對一個文件進行base64解碼（文件名t.base64）：
# openssl base64 -d -in t.base64
二. 利用openssl命令進行md5/sha1摘要（digest）
1. 對字元串『abc』進行md5摘要計算：echo abc | openssl md5
若對某文件進行md5摘要計算：openssl md5 -in t.txt
2. 對字元串『abc』進行sha1摘要計算：echo abc | openssl sha1
若對某文件進行sha1摘要計算：openssl sha1 -in t.txt
三. 利用openssl命令進行AES/DES3加密解密（AES/DES3 encrypt/decrypt）
對字元串『abc』進行aes加密，使用密鑰123，輸出結果以base64編碼格式給出：
# echo abc | openssl aes-128-cbc -k 123 -base64
U2FsdGVkX18ynIbzARm15nG/JA2dhN4mtiotwD7jt4g= （結果）
對以上結果進行解密處理：
# echo U2FsdGVkX18ynIbzARm15nG/JA2dhN4mtiotwD7jt4g= | openssl aes-128-cbc -d -k 123 -base64
abc （結果）
若要從文件里取原文（密文）進行加密（解密），只要指定 -in 參數指向文件名就可以了。
進行des3加解密，只要把命令中的aes-128-cbc換成des3就可以了。
註：只要利用openssl help就可以看到更多的安全演算法了。
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二、 利用php的md5函數加密字元串
#touch a.php //創建a.php文件
#vi a.php //用vi 編輯a.php文件
將<?php echo md5(123456); ?>輸入進去後保存
#php a.php //運行a.php文件
顯示：
三、 利用md5sum命令
A.在linux或Unix上，md5sum是用來計算和校驗文件報文摘要的工具程序。一般來說，安裝了Linux後，就會有md5sum這個工具，直接在命令行終端直接運行。可以用下面的命令來獲取md5sum命令幫助 man md5sum
#md5sum –help
有個提示：「With no FILE, or when FILE is -, read standard input.」翻譯過來就是「如果沒有輸入文件選項或者文件選項為 - ，則從標磚讀取輸入內容」，即可以直接從鍵盤讀取字元串來加密。
利用md5sum加密字元串的方法
# md5sum //然後回車
123456 //輸入123456.然後按兩次ctrl+d.
顯示：
123456 紅色代表加密後的值
還可以用管道命令：
#echo -n '123123' | md5sum

或者寫成md5加密腳本，名字叫md5.sh，
將以下內容復制進腳本里：
#!/bin/bash
echo -n $1 | md5sum | awk '{print $1}'

保存後，給腳本執行許可權。
#sh md5.sh 123456
顯示：
B.其實也可以將文本放入文本文件，然後用md5sum 加密改文本，也可以得到字元串加密的值。過程如下：
#touch a.txt
#echo -n 123456 > a.txt //將123456寫進文本文件，不能丟了 –n參數，避免回車符干擾
#md5sum a.txt
顯示： a.txt

ctrl+d有兩個含義：
一是向程序發送文件輸入結束符EOF。
二是向程序發送exit退出指令。程序收到信號後具體動作是結束輸入、然後等待，還是直接退出，那就要看該程序捕獲信號後是如何操作的了。
md5sum屬於第一個含義。兩次strl+d了，第一次讀取EOF指令，再次捕獲就會當成exit指令。而shell一類的程序，會直接把ctrl+d解析為退出指令。

『肆』 MD5加密結果在windows和linux伺服器上不一致

MD5加密過程中使用getByte()方法時沒有指定字元集編碼，默認使用伺服器本地變數。所以當兩個伺服器字元集編碼不一致的時候就會導致MD5結果不同。
只需指定getByte()字元集編碼即可。例如：getByte(「UTF-8」)

『伍』 誰可以告訴我md5加密原理

2004年，已經被山東大學的王小雲教授破解了。

以下是她在國際密碼學會上發表的破解原理論文。
Collisions for Hash Functions
Collisions for Hash Functions
MD4, MD5, HAVAL-128 and RIPEMD
Xiaoyun Wang1, Dengguo Feng2, Xuejia Lai3, Hongbo Yu1
The School of Mathematics and System Science, Shandong University, Jinan250100, China1
Institute of Software, Chinese Academy of Sciences, Beijing100080, China2
Dept. of Computer Science and Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, China3
[email protected]
revised on August 17, 2004

1 Collisions for MD5
MD5 is the hash function designed by Ron Rivest [9] as a strengthened version of MD4 [8]. In 1993 Bert den
Boer and Antoon Bosselaers [1] found pseudo-collision for MD5 which is made of the same message with two
different sets of initial value. H. Dobbertin[3] found a free-start collision which consists of two different 512-bit
messages with a chosen initial value 0 V I .
ED BA x C B F x C B AC x A V I 763 4 0 D , 97 62 5 0 , 341042 3 0x B , 2375 12 0 : 0 0 0 0 0
Our attack can find many real collisions which are composed of two 1024-bit messages with the original
initial value 0 IV of MD5:
10325476 0 , 98 0 , 89 0 67452301 0 : 0 0 0 0 0 x D badcfe x C xefcdab ,B x A IV
) 0 , 2 ,..., 2 ,..., 2 , 0 , 0 , 0 , 0 ( , 31 15 31
1 1 C C M M
) 0 , 2 ,..., 2 ,..., 2 , 0 , 0 , 0 , 0 ( , 31 15 31
2 2 C C N N i i
(non-zeros at position 4,11 and 14)
such that
) , ( 5 ) , ( 5 i i N M MD N M MD .
On IBM P690, it takes about one hour to find such M and M , after that, it takes only 15 seconds to 5
minutes to find i N and i N , so that ) , ( i N M and ) , ( i N M will proce the same hash same value. Moreover,
our attack works for any given initial value.
The following are two pairs of 1024-bit messages procing collisions, the two examples have the same 1-st
half 512 bits.
M
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 87b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a417125 e8255108 9fc9cdf7 f2bd1dd9 5b3c3780
X1
N1
d11d0b96 9c7b41dc f497d8e4 d555655a c79a7335 cfdebf0 66f12930 8fb109d1
797f2775 eb5cd530 baade822 5c15cc79 ddcb74ed 6dd3c55f d80a9bb1 e3a7cc35
M0
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 7b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a41f125 e8255108 9fc9cdf7 72bd1dd9 5b3c3780
X1
N1
d11d0b96 9c7b41dc f497d8e4 d555655a 479a7335 cfdebf0 66f12930 8fb109d1
797f2775 eb5cd530 baade822 5c154c79 ddcb74ed 6dd3c55f 580a9bb1 e3a7cc35
H 9603161f f41fc7ef 9f65ffbc a30f9dbf
M
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 87b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a417125 e8255108 9fc9cdf7 f2bd1dd9 5b3c3780
X2
N2
313e82d8 5b8f3456 d4ac6dae c619c936 b4e253dd fd03da87 6633902 a0cd48d2
42339fe9 e87e570f 70b654ce 1e0da880 bc2198c6 9383a8b6 2b65f996 702af76f
M0
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 7b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a41f125 e8255108 9fc9cdf7 72bd1dd9 5b3c3780

313e82d8 5b8f3456 d4ac6dae c619c936 34e253dd fd03da87 6633902 a0cd48d2
42339fe9 e87e570f 70b654ce 1e0d2880 bc2198c6 9383a8b6 ab65f996 702af76f
H 8d5e7019 6324c015 715d6b58 61804e08
Table 1 Two pairs of collisions for MD5
2 Collisions for HAVAL-128
HAVAL is proposed in [10]. HAVAL is a hashing algorithm that can compress messages of any length in 3,4
or 5 passes and proce a fingerprint of length 128, 160, 192 or 224 bits.
Attack on a reced version for HAVAL was given by P. R. Kasselman and W T Penzhorn [7], which
consists of last rounds for HAVAL-128. We break the full HAVAL-128 with only about the 26 HAVAL
computations. Here we give two examples of collisions of HAVAL-128, where
) 0 ,..., 0 , 2 ,.... 2 , 0 , 0 , 0 , 2 ( , 8 12 1 i i i C C M M
with non-zeros at position 0,11,18, and 31 ,... 2 , 1 , 0 i , such that ) ( ) ( M HAVAL M HAVAL .
M1
6377448b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 5630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299b2 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f4307f87
M1
6377488b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 d630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299ba 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f4307f87
H 95b5621c ca62817a a48dacd8 6d2b54bf
M2
6377448b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 5630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299b2 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f5b16963

6377488b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 d630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299ba 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f5b16963
H b0e99492 d64eb647 5149ef30 4293733c
Table 2 Two pairs of collision, where i=11 and these two examples differ only at the last word
3 Collisions for MD4
MD4 is designed by R. L. Rivest[8] . Attack of H. Dobbertin in Eurocrypto'96[2] can find collision with
probability 1/222. Our attack can find collision with hand calculation, such that
) 0 , 0 , 0 , 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 2 , 2 , 0 ( , 16 31 28 31 C C M M
and ) ( 4 ) ( 4 M MD M MD .
M1
4d7a9c83 56cb927a b9d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dd8e31 97e31fe5 2794bf08 b9e8c3e9
M1
4d7a9c83 d6cb927a 29d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dc8e31 97e31fe5 2794bf08 b9e8c3e9
H 5f5c1a0d 71b36046 1b5435da 9b0d807a
M2
4d7a9c83 56cb927a b9d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dd8e31 97e31fe5 f713c240 a7b8cf69

4d7a9c83 d6cb927a 29d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dc8e31 97e31fe5 f713c240 a7b8cf69
H e0f76122 c429c56c ebb5e256 b809793
Table 3 Two pairs of collisions for MD4
4 Collisions for RIPEMD
RIPEMD was developed for the RIPE project (RACE Integrrity Primitives Evalustion, 1988-1992). In
1995, H. Dobbertin proved that the reced version RIPEMD with two rounds is not collision-free[4]. We show
that the full RIPEMD also isnOt collision-free. The following are two pairs of collisions for RIPEMD:
) 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 , 0 , 0 , 0 ( , 31 31 18 20 ' C C M M i i
M1
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78413511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 47bc6d7d 9abdd1b1 a45d2015 817104ff 264758a8 61064ea5
M1
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78513511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 c7c06d7d 9abdd1b1 a45d2015 817104ff 264758a8 e1064ea5
H 1fab152 1654a31b 7a33776a 9e968ba7
M2
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78413511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 47bc6d7d 9abdd1b1 a45d2015 a0a504ff b18d58a8 e70c66b6

579faf8e 9ecf579 574a6aba 78513511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 c7c06d7d 9abdd1b1 a45d2015 a0a504ff b18d58a8 670c66b6
H 1f2c159f 569b31a6 dfcaa51a 25665d24
Table 4 The collisions for RIPEMD
5 Remark
Besides the above hash functions we break, there are some other hash functions not having ideal security. For
example, collision of SHA-0 [6] can be found with about 240 computations of SHA-0 algorithms, and a collision
for HAVAL-160 can be found with probability 1/232.
Note that the messages and all other values in this paper are composed of 32-bit words, in each 32-bit word
the most left byte is the most significant byte.
1 B. den Boer, Antoon Bosselaers, Collisions for the Compression Function of MD5, Eurocrypto,93.
2 H. Dobbertin, Cryptanalysis of MD4, Fast Software Encryption, LNCS 1039, D. , Springer-Verlag, 1996.
3 H. Dobbertin, Cryptanalysis of MD5 compress, presented at the rump session of EurocrZpt'96.
4 Hans Dobbertin, RIPEMD with Two-round Compress Function is Not Collision-Free, J. Cryptology 10(1),
1997.
5 H. Dobbertin, A. Bosselaers, B. Preneel, "RIPMEMD-160: A Strengthened Version of RIPMMD," Fast
Software EncrZption, LNCS 1039, D.Gollmann, Ed., Springer-Verlag, 1996, pp. 71-82.
6 FIPS 180-1, Secure hash standard, NIST, US Department of Commerce, Washington D. C., April 1995.
7 P. R. Kasselman, W T Penzhorn , Cryptananlysis od reced version of HAVAL, Vol. 36, No. 1, Electronic
Letters, 2000.
8 R. L. Rivest, The MD4 Message Digest Algorithm, Request for Comments (RFC)1320, Internet Activities
Board, Internet Privacy Task Force, April 1992.
9 R. L Rivest, The MD5 Message Digest Algorithm, Request for Comments (RFC)1321, Internet Activities
Board, Internet PrivacZ Task Force, April 1992.3RIPEMD-1281
10 Y. Zheng, J. Pieprzyk, J. Seberry, HAVAL--A One-way Hashing Algorithm with Variable Length of Output,
Auscrypto'92.