MD5加密详解
我在百度百科上查找到了关于MD5的介绍,我从中摘要一些重要信息:
Message Digest Algorithm MD5(中文名为信息摘要算法第五版)为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数,用以提供消息的完整性保护。
MD4算法同样需要填补信息以确保信息的比特位长度减去448后能被512整除(信息比特位长度mod 512 = 448)。然后,一个以64位二进制表示的信息的最初长度被添加进来。信息被处理成512位damg?rd/merkle迭代结构的区块,而且每个区块要通过三个不同步骤的处理。
1991年,Rivest开发出技术上更为趋近成熟的MD5算法。它在MD4的基础上增加了"安全-带子"(safety-belts)的概念。虽然MD5比MD4复杂度大一些,但却更为安全。这个算法很明显的由四个和MD4设计有少许不同的步骤组成。在MD5算法中,信息-摘要的大小和填充的必要条件与MD4完全相同。
算法描述:
1 每一分组的算法流程如下: 2 第一分组需要将上面四个链接变量复制到另外四个变量中:A到a,B到b,C到c,D到d。从第二分组开始的变量为上一分组的运算结果。 3 主循环有四轮(MD4只有三轮),每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算,然后将所得结果加上第四个变量,文本的一个子分组和一个常数。再将所得结果向左环移一个不定的数,并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之一。 4 以下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。 5 F(X,Y,Z) =(X&Y)|((~X)&Z) 6 G(X,Y,Z) =(X&Z)|(Y&(~Z)) 7 H(X,Y,Z) =X^Y^Z 8 I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) 9 (&;是与,|是或,~是非,^是异或) 10 这四个函数的说明:如果X、Y和Z的对应位是独立和均匀的,那么结果的每一位也应是独立和均匀的。 11 F是一个逐位运算的函数。即,如果X,那么Y,否则Z。函数H是逐位奇偶操作符。 12 假设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),常数ti是4294967296*abs(sin(i))的整数部分,i取值从1到64,单位是弧度。(4294967296等于2的32次方) 13 FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + F(b,c,d) + Mj + ti) << s) 14 GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + G(b,c,d) + Mj + ti) << s) 15 HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + H(b,c,d) + Mj + ti) << s) 16 Ⅱ(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示 a = b + ((a + I(b,c,d) + Mj + ti) << s) 17 这四轮(64步)是: 18 第一轮 19 FF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) 20 FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756) 21 FF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db) 22 FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee) 23 FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf) 24 FF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) 25 FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) 26 FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) 27 FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) 28 FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af) 29 FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) 30 FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) 31 FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122) 32 FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193) 33 FF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) 34 FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) 35 第二轮 36 GG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) 37 GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340) 38 GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51) 39 GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa) 40 GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d) 41 GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453) 42 GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681) 43 GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) 44 GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6) 45 GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) 46 GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87) 47 GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed) 48 GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905) 49 GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) 50 GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9) 51 GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a) 52 第三轮 53 HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942) 54 HH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681) 55 HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122) 56 HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c) 57 HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44) 58 HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) 59 HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) 60 HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70) 61 HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) 62 HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) 63 HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085) 64 HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05) 65 HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039) 66 HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5) 67 HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8) 68 HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665) 69 第四轮 70 Ⅱ(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244) 71 Ⅱ(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97) 72 Ⅱ(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7) 73 Ⅱ(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039) 74 Ⅱ(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) 75 Ⅱ(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92) 76 Ⅱ(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d) 77 Ⅱ(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1) 78 Ⅱ(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f) 79 Ⅱ(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0) 80 Ⅱ(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314) 81 Ⅱ(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1) 82 Ⅱ(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82) 83 Ⅱ(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235) 84 Ⅱ(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb) 85 Ⅱ(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391) 86 所有这些完成之后,将A、B、C、D分别加上a、b、c、d。然后用下一分组数据继续运行算法,最后的输出是A、B、C和D的级联。
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