MD5
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MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法 5),用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的雜湊算法之一(又译摘要算法、哈希算法),主流编程语言普遍已有MD5实现。
将数据(如汉字)运算为另一固定长度值是雜湊算法的基础原理,MD5的前身有MD2、MD3和MD4。
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[编辑] 历史与密码学
1992年8月Ronald L. Rivest在向IETF提交了一份重要文件,描述了这种算法的原理,由于这种算法的公开性和安全性,在90年代被广泛使用在各种程序语言中,用以確保资料傳遞無誤等。
MD5由MD4、MD3、MD2改进而来,一度主要增强算法复杂度和不可逆性。
MD5一度被广泛应用于安全领域。但是由于MD5的弱点被不断发现以及计算机能力不断的提升,现在已经可以构造两个具有相同MD5的信息[1],使本算法不再适合当前的安全环境。目前,MD5计算广泛应用于错误检查。例如在一些BitTorrent下载中,软件通过计算MD5和检验下载到的碎片的完整性。
[编辑] 弱点
MD5较老,散列长度通常为128位,随着计算机运算能力提高,找到“碰撞”是可能的。因此,在安全要求高的场合不使用MD5。
2004年,王小云证明MD5数字签名算法可以产生碰撞[2]。2007年,Marc Stevens,Arjen K. Lenstra和Benne de Weger进一步指出通过伪造软件签名,可重复性攻击MD5算法[3]。研究者使用前缀碰撞法(chosen-prefix collision),使程序前端包含恶意程序,利用后面的空间添上垃圾代码凑出同样的MD5 Hash值。
2008年,荷兰埃因霍芬技术大学科学家成功把2个可执行文件进行了MD5碰撞,使得这两个运行结果不同的程序被计算出同一个MD5[4]。2008年12月一组科研人员通过MD5碰撞成功生成了伪造的SSL证书,这使得在https协议中服务器可以伪造一些根CA的签名。[5]
[编辑] 应用
[编辑] 算法
MD5算法以16个32位子分组即512位分组来提供数据雜湊,经过程序流程,生成四个32位数据,最后联合起来成为一个128位散列。基本方式为,求余、取余、调整长度、与链接变量进行循环运算。得出结果。
是 XOR, AND, OR , NOT 的符号。
[编辑] 概念程式码
//Note: All variables are unsigned 32 bits and wrap modulo 2^32 when calculating var int[64] r, k //r specifies the per-round shift amounts r[ 0..15]:= {7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22} r[16..31]:= {5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20} r[32..47]:= {4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23} r[48..63]:= {6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21} //Use binary integer part of the sines of integers as constants: for i from 0 to 63 k[i] := floor(abs(sin(i + 1)) × 2^32) //Initialize variables: var int h0 := 0x67452301 var int h1 := 0xEFCDAB89 var int h2 := 0x98BADCFE var int h3 := 0x10325476 //Pre-processing: append "1" bit to message append "0" bits until message length in bits ≡ 448 (mod 512) append bit length of message as 64-bit little-endian integer to message //Process the message in successive 512-bit chunks: for each 512-bit chunk of message break chunk into sixteen 32-bit little-endian words w[i], 0 ≤ i ≤ 15 //Initialize hash value for this chunk: var int a := h0 var int b := h1 var int c := h2 var int d := h3 //Main loop: for i from 0 to 63 if 0 ≤ i ≤ 15 then f := (b and c) or ((not b) and d) g := i else if 16 ≤ i ≤ 31 f := (d and b) or ((not d) and c) g := (5×i + 1) mod 16 else if 32 ≤ i ≤ 47 f := b xor c xor d g := (3×i + 5) mod 16 else if 48 ≤ i ≤ 63 f := c xor (b or (not d)) g := (7×i) mod 16 temp := d d := c c := b b := ((a + f + k[i] + w[g]) leftrotate r[i]) + b a := temp //Add this chunk's hash to result so far: h0 := h0 + a h1 := h1 + b h2 := h2 + c h3 := h3 + d var int digest := h0 append h1 append h2 append h3 //(expressed as little-endian)
[编辑] MD5散列
一般128位的MD5散列被表示为32位十六进制数字。以下是一个43位长ASCII字母列的MD5散列:
MD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog")
= 9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6
即使在原文中作一个小变化(比如用c取代d)其散列也会发生巨大的变化:
MD5("The quick brown fox jumps over the lazy cog")
= 1055d3e698d289f2af8663725127bd4b
空文的散列为:
MD5("")
= d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
[编辑] 参见
[编辑] 参考文献
- ^ http://www.mscs.dal.ca/~selinger/md5collision/
- ^ Xiaoyun Wang; Hongbo Yu (2005). "How to Break MD5 and Other Hash Functions". EUROCRYPT. ISBN 3-540-25910-4.
- ^ Marc Stevens,Arjen K. Lenstra和Benne de Weger(2007年11月30日).Vulnerability of software integrity and code signing applications to chosen-prefix collisions for MD5.於2007年12月3日查閱.
- ^ 可执行文件的 MD5 碰撞,CnBeta.com
- ^ Sotirov, Alexander,Marc Stevens, Jacob Appelbaum, Arjen Lenstra, David Molnar, Dag Arne Osvik, Benne de Weger(2008年12月30日).MD5 considered harmful today.於2008年12月30日查閱.
- Berson, Thomas A. (1992). "Differential Cryptanalysis Mod 232 with Applications to MD5". EUROCRYPT: 71–80. ISBN 3-540-56413-6.
- Bert den Boer; Antoon Bosselaers(1993).Collisions for the Compression Function of MD5,293–304.ISBN 3-540-57600-2.
- Hans Dobbertin, Cryptanalysis of MD5 compress. Announcement on Internet, May 1996 [1].
- Dobbertin, Hans(1996年).The Status of MD5 After a Recent Attack.CryptoBytes,2(2).
[编辑] 外部链接
- RFC 1321 The MD5 Message-Digest Algorithm
- Annotated bibliography of MD5 cryptanalysis
- Hash Collision Q&A
- MD5 Lookup - reverses some MD5 hashes
- MD5 Unofficial homepage contains links to implementations in various programming languages.
[编辑] 碰撞
- Two colliding Postscript files with the same size
- Two colliding executable files
- MD5 Collision, Visualised
- Exploiting MD5 collisions, in C#
- Fast MD5 Collision Generator
- Hash Collisions within a Minute
[编辑] 工具
- www.md5.com.cn - MD5反向查询破解
- MD5 Crack online - Passwords Recovery by MD5 Rainbow Tables
- md5.rednoize.comMD5转换
- us.md5.crysm.netMD5 Reverse lookup
- md5.mmkey.comMD5搜集
- xmd5.orgMD5转换
- MD5 Hash Example/Generator
- MD5 Checksums for Linux and BSD Distributions
- winMd5Sum(MD5值计算)
- MD4/MD5/SHA-1 加密
- Pascal Unit





