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md5演算法流程

發布時間: 2022-05-23 11:02:23

❶ md5碼是如何生成的,什麼原理

原理
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,使其位長對512求余的結果等於448。因此,信息的位長(Bits Length)將被擴展至N*512+448,N為一個非負整數,N可以是零。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,信息的位長=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。總體流程如下圖所示,表示第i個分組,每次的運算都由前一輪的128位結果值和第i塊512bit值進行運算。初始的128位值為初試鏈接變數,這些參數用於第一輪的運算,以大端位元組序來表示,他們分別為:A=0x01234567,B=0x89ABCDEF,C=0xFEDCBA98,D=0x76543210。


MD5演算法的整體流程圖

MD5演算法的整體流程圖[1]

每一分組的演算法流程如下:

第一分組需要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。從第二分組開始的變數為上一分組的運算結果。

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。再將所得結果向左環移一個不定的數,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),常數ti是4294967296*abs(sin(i))的整數部分,i取值從1到64,單位是弧度。(4294967296等於2的32次方)

FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + F(b,c,d) + Mj + ti) << s)

GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + G(b,c,d) + Mj + ti) << s)

HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + H(b,c,d) + Mj + ti) << s)

Ⅱ(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + I(b,c,d) + Mj + ti) << s)

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)

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 ("") =



ImportsSystem
ImportsSystem.Security.Cryptography
ImportsSystem.Text
MoleExample
'哈希輸入字元串並返回一個32字元的十六進制字元串哈希。
FunctiongetMd5Hash(ByValinputAsString)AsString
'創建新的一個MD5CryptoServiceProvider對象的實例。
()
'輸入的字元串轉換為位元組數組,並計算哈希。
DimdataAsByte()=md5Hasher.ComputeHash(Encoding.Default.GetBytes(input))
'創建一個新的StringBuilder收集的位元組,並創建一個字元串。
DimsBuilderAsNewStringBuilder()
'通過每個位元組的哈希數據和格式為十六進制字元串的每一個循環。
DimiAsInteger
Fori=0Todata.Length-1
sBuilder.Append(data(i).ToString("x2"))
Nexti
'返回十六進制字元串。
ReturnsBuilder.ToString()
EndFunction
'驗證對一個字元串的哈希值。
FunctionverifyMd5Hash(ByValinputAsString,ByValhashAsString)AsBoolean
'哈希的輸入。
DimhashOfInputAsString=getMd5Hash(input)
'創建StringComparer1的哈希進行比較。
DimcomparerAsStringComparer=StringComparer.OrdinalIgnoreCase
If0=comparer.Compare(hashOfInput,hash)Then
ReturnTrue
Else
ReturnFalse
EndIf
EndFunction
SubMain()
DimsourceAsString="HelloWorld!"
DimhashAsString=getMd5Hash(source)
Console.WriteLine("進行MD5加密的字元串為:"+source+"加密的結果是:"+hash+".")
Console.WriteLine("驗證哈希...")
IfverifyMd5Hash(source,hash)Then
Console.WriteLine("哈希值是相同的。")
Else
Console.WriteLine("哈希值是不相同的。")
EndIf
EndSub
EndMole
'此代碼示例產生下面的輸出:
'
'進行MD5加密的字元串為:HelloWorld!加密的結果是:.
'驗證哈希...
'哈希值是相同的。


偽代碼實現
//Note:^32whencalculatingvarint&#91;64&#93;r,k//rspecifiestheper-roundshiftamountsr&#91;0..15&#93;:={7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22}r&#91;16..31&#93;:={5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20}r&#91;32..47&#93;:={4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23}r&#91;48..63&#93;:={6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21}//:forifrom0to63k&#91;i&#93;:=floor(abs(sin(i+1))×2^32)//Initializevariables:varinth0:=0x67452301varinth1:=0xEFCDAB89varinth2:=0x98BADCFEvarinth3:=0x10325476//Pre-processing:append"1"bittomessageappend"0"bitsuntilmessagelengthinbits≡448(mod512)appendbitlengthofmessageas64-bitlittle-endianintegertomessage//-bitchunks:foreach512--bitlittle-endianwordsw&#91;i&#93;,0≤i≤15//:varinta:=h0varintb:=h1varintc:=h2varintd:=h3//Mainloop:forifrom0to63if0≤i≤15thenf:=(bandc)or((notb)andd)g:=ielseif16≤i≤31f:=(dandb)or((notd)andc)g:=(5×i+1)mod16elseif32≤i≤47f:=bxorcxordg:=(3×i+5)mod16elseif48≤i≤63f:=cxor(bor(notd))g:=(7×i)mod16temp:=dd:=cc:=bb:=((a+f+k&#91;i&#93;+w&#91;g&#93;)leftrotater&#91;i&#93;)+ba:=temp//Addthischunk'shashtoresultsofar:h0:=h0+ah1:=h1+bh2:=h2+ch3:=h3+dvarintdigest:=h0appendh1appendh2appendh3//(expressedaslittle-endian)MD5加密工具

利用MD5的演算法原理,可以使用各種計算機語言進行實現,形成各種各樣的MD5加密校驗工具。有很多的在線工具可以實現這一點,這些在線工具一般是採用javaScript語言實現,使用非常方便快捷。

❷ 不可逆加密演算法的MD5演算法

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。 一些黑客破獲這種密碼的方法是一種被稱為「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。
即使假設密碼的最大長度為8,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級的磁碟組,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。

❸ 數學建模md5碼怎麼生成

把你的文件放好在某一位置,在進入建模提交的軟體上傳文件就能自動生成md5碼,不用你操心。

MD5信息摘要演算法一種被廣泛使用的密碼散列函數,可以產生出一個128位(16位元組)的散列值(hash value),用於確保信息傳輸完整一致。MD5由美國密碼學家羅納德·李維斯特(Ronald Linn Rivest)設計,於1992年公開,用以取代MD4演算法。

這套演算法的程序在 RFC 1321 標准中被加以規范。1996年後該演算法被證實存在弱點,可以被加以破解,對於需要高度安全性的數據,專家一般建議改用其他演算法,如SHA-2。2004年,證實MD5演算法無法防止碰撞(collision),因此不適用於安全性認證,如SSL公開密鑰認證或是數字簽名等用途。

MD5演算法的原理可簡要的敘述為:MD5碼以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。

❹ 誰能通俗易懂地講講MD5加密原理

MD5演算法的原理可簡要的敘述為:MD5碼以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,這個數據按位(bit)補充,要求最終的位數對512求模的結果為448。也就是說數據補位後,其位數長度只差64位(bit)就是512的整數倍。

即便是這個數據的位數對512求模的結果正好是448也必須進行補位。

補位的實現過程:首先在數據後補一個1 bit; 接著在後面補上一堆0 bit, 直到整個數據的位數對512求模的結果正好為448。總之,至少補1位,而最多可能補512位。

(4)md5演算法流程擴展閱讀

當需要保存某些密碼信息以用於身份確認時,如果直接將密碼信息以明碼方式保存在資料庫中,不使用任何保密措施,系統管理員就很容易能得到原來的密碼信息,這些信息一旦泄露, 密碼也很容易被破譯。為了增加安全性,有必要對資料庫中需要保密的信息進行加密,這樣,即使有人得到了整個資料庫,如果沒有解密演算法,也不能得到原來的密碼信息。

MD5演算法可以很好地解決這個問題,因為它可以將任意長度的輸入串經過計算得到固定長度的輸出,而且只有在明文相同的情況下,才能等到相同的密文,並且這個演算法是不可逆的,即便得到了加密以後的密文,也不可能通過解密演算法反算出明文。

這樣就可以把用戶的密碼以MD5值(或類似的其它演算法)的方式保存起來,用戶注冊的時候,系統是把用戶輸入的密碼計算成 MD5 值,然後再去和系統中保存的 MD5 值進行比較,如果密文相同,就可以認定密碼是正確的,否則密碼錯誤。

通過這樣的步驟,系統在並不知道用戶密碼明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統的合法性。這樣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。

MD5 演算法還可以作為一種電子簽名的方法來使用,使用 MD5演算法就可以為任何文件(不管其大小、格式、數量)產生一個獨一無二的「數字指紋」,藉助這個「數字指紋」,通過檢查文件前後 MD5 值是否發生了改變,就可以知道源文件是否被改動。

❺ md5是什麼 如何計算MD5

MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要演算法5),用於確保信息傳輸完整一致。是計算機廣泛使用的雜湊演算法之一(又譯摘要演算法、哈希演算法),主流編程語言普遍已有MD5實現。

MD5演算法具有以下特點:

1、壓縮性:任意長度的數據,算出的MD5值長度都是固定的。

2、容易計算:從原數據計算出MD5值很容易。

3、抗修改性:對原數據進行任何改動,哪怕只修改1個位元組,所得到的MD5值都有很大區別。

4、強抗碰撞:已知原數據和其MD5值,想找到一個具有相同MD5值的數據(即偽造數據)是非常困難的。

MD5的作用是讓大容量信息在用數字簽名軟體簽署私人密鑰前被"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16進制數字串)。

大家都知道,地球上任何人都有自己獨一無二的指紋,這常常成為司法機關鑒別罪犯身份最值得信賴的方法;與之類似,MD5就可以為任何文件(不管其大小、格式、數量)產生一個同樣獨一無二的MD5「數字指紋」,如果任何人對文件做了任何改動,其MD5也就是對應的「數字指紋」都會發生變化。

❻ MD5的演算法原理

MD5簡介:
MD5是Message-digestAlgorithm5(信息-摘要演算法)的縮寫,經MD2、MD3和MD4發展而來。它是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的大整數。MD5演算法是在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。由於MD5演算法的使用不需要支付任何版權費用,所以在一般的情況下MD5不失為一種非常優秀的中間技術。
MD5原理:
MD 5演算法是對輸入信息進行初始化處理後,以512位分組來處理輸入的信息,每一分組又被劃分
成為16個32位子分組,經過了一系列的變換處理後,輸出由四個32位分組,再將這四個32位分組級
聯後生成一個128位散列值[5- 6]。具體過程如下:
(1)首先對信息進行填充,即在信息的後面填充一個1和若干個0使其位元組長度對512求余的結
果等於448。
(2)對MD 5進行初始化,即MD 5中用四個32位被稱作鏈接變數的整數參數,它們分別為:A =
0x01234567,B = 0x89abcdef,C = 0xfedcba98,D =0x76543210。
(3)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,第一輪進行16次操作。
每次操作對a、b、c和d中的其中三個做一次非線性函數運算,然後將所得結果加上第四個變數,再將所得結果向右位移一個不定的數,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)=(xz) (y&(~z))
h(x,y,z)=x y z
i(x,y,z)=y (x (~z))
(其中:「&」是與運算,「 」是或運算,「~」是非運算,「 」是異或運算,它們都是位運算符。)
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),ti為第I步中的常數,< < <s表示循環左移s位,
則四種操作為:ff(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(f(b,c,d)+mj+ti)< < <s)
gg(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(g(b,c,d)+mj+ti)< < <s)
hh(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(h(b,c,d)+mj+ti)< < <s)
ii(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(i(b,c,d)+mj+ti)< < <s)
常數ti表示在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的整數部分,4294967296等於2的32次
方,i的單位是弧度。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。

❼ md5是什麼

MD5信息摘要演算法(英語:MD5 Message-Digest Algorithm),一種被廣泛使用的密碼散列函數,可以產生出一個128位(16位元組)的散列值(hash value),用於確保信息傳輸完整一致。

MD5由美國密碼學家羅納德·李維斯特(Ronald Linn Rivest)設計,於1992年公開,用以取代MD4演算法。這套演算法的程序在 RFC 1321 標准中被加以規范。1996年後該演算法被證實存在弱點,可以被加以破解,對於需要高度安全性的數據,專家一般建議改用其他演算法,如SHA-2。

2004年,證實MD5演算法無法防止碰撞(collision),因此不適用於安全性認證,如SSL公開密鑰認證或是數字簽名等用途。

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、減弱第二輪中函數的對稱性。

4、第一步加上了上一步的結果,這將引起更快的雪崩效應(就是對明文或者密鑰改變 1bit 都會引起密文的巨大不同)。

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。

❽ MD5加密演算法是什麼呢

C.報文摘要
MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要演算法5),用於確保信息傳輸完整一致。是計算機廣泛使用的雜湊演算法之一(又譯摘要演算法、哈希演算法),主流編程語言普遍已有MD5實現。將數據(如漢字)運算為另一固定長度值,是雜湊演算法的基礎原理,MD5的前身有MD2、MD3和MD4。

❾ md5是什麼呀

MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要演算法 5),是在計算機語言當中普遍使用的一種雜湊程序,由於它類似於函數,我們稱為演算法。此雜湊函數是由MD2、MD3和MD4完善而來。其基本原理就是將一個字元串(包括漢字等)通過一定的函數轉換為一種新的字元串,並且這種雜湊運算是以不可逆轉的形式存在。在1992年8月Ronald L. Rivest在向IEFT提交了一份重要文件,描述了這種演算法的原理,由於這種演算法的公開性和安全性,在90年代被廣泛使用在各種程序語言中,用以確保資料傳遞無誤等。

由於MD5演算法的可靠性,被廣泛用於雜湊資料正確性驗證。經過許多程序員的努力,MD5演算法已經被各種語言實現,.asp,.php,.java ,c,c#,vb,vc++,delphi等語言。

MD5演算法以16個32位子分組即512位分組來提供數據雜湊,經過程序流程,生成四個32位數據,最後聯合起來成為一個128位散列。基本方式為,求余、取余、調整長度、與鏈接變數進行循環運算。得出結果。

MD5由MD4、MD3、MD2改進而來,主要是增加了演算法難度和不可逆性。

雖然目前對MD5演算法本身還沒有已知或已公布的攻擊方法,但是由於它是一種比較老的演算法,使用MD5計算出的的散列值長度只有128位,隨著現代計算機運算能力的提高,通過一些方式,尋找一個可能的「碰撞」(沖突)已經變得可能。因此,MD5在一些對安全要求比較高的場合已經逐步被其它的演算法所替代。

由於MD5使用的廣泛性和可靠性,諸多程序員對其進行了大量的研究,並取得了一些成果,但是並未改變MD5演算法的可逆性,沒有完整的反MD5函數出現。

❿ 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。

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