专栏首页云端架构【云端架构】教你口算MD5算法

【云端架构】教你口算MD5算法

对MD5算法简要的叙述可以为:MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成,将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。 

在MD5算法中,首先需要对信息进行填充,使其字节长度对512求余的结果等于448。因此,信息的字节长度(Bits Length)将被扩展至N*512+448,即N*64+56个字节(Bytes),N为一个正整数。填充的方法如下,在信息的后面填充一个1和无数个0,直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后,在在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理,现在的信息字节长度=N*512+448+64=(N+1)*512,即长度恰好是512的整数倍。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。 

MD5中有四个32位被称作链接变量(Chaining Variable)的整数参数,他们分别为:A=0x01234567,B=0x89abcdef,C=0xfedcba98,D=0x76543210。 

当设置好这四个链接变量后,就开始进入算法的四轮循环运算。循环的次数是信息中512位信息分组的数目。 

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。 

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。再将所得结果向右环移一个不定的数,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。 

以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。 

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)) 

(&是与,|是或,~是非,^是异或) 

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。 

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。 

假设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<< 

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

这四轮(64步)是:

第一轮

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) 

第二轮

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)

第三轮

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)

第四轮

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)

常数ti可以如下选择:

在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的整数部分,i的单位是弧度。(4294967296等于2的32次方)

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。

当你按照我上面所说的方法实现MD5算法以后,你可以用以下几个信息对你做出来的程序作一个简单的测试,看看程序有没有错误。

MD5 ("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e

MD5 ("a") = 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661

MD5 ("abc") = 900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72

MD5 ("message digest") = f96b697d7cb7938d525a2f31aaf161d0

MD5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") = c3fcd3d76192e4007dfb496cca67e13b

MD5 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789") =

d174ab98d277d9f5a5611c2c9f419d9f

原文链接:http://www.qybolg.cc/?post=26

原文作者:蝶慕博客

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • 【云端架构】程序员常用四十个小技巧

    4、注释贵精不贵多。杜绝大姨妈般的“例注”。漫山遍野的碎碎念注释,实际就是背景噪音。

    墨色明月
  • 【云端架构】前端CSS实现单行、多行文本溢出显示省略号

    如何实现单行文本的溢出显示省略号,同学们应该都知道用text-overflow:ellipsis属性来,当然还需要加宽度width属来兼容部分浏览。

    墨色明月
  • 【云端架构】浅谈博客搜索引擎优化

    如今许多SEO博客都停更了,大部分的原因是因为无新的原创内容可写或没有持续写下去的动力了。也还有很大一部分SEO博客在更新,可是更新的内容大部分是转载或是伪原创...

    墨色明月
  • 如何口算MD5

    对MD5算法简要的叙述可以为:MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成...

    天钧
  • 不吹牛逼我教你口算MD5

    对MD5算法简要的叙述可以为:MD5以512位分组来处理输入的信息,且每一分组又被划分为16个32位子分组,经过了一系列的处理后,算法的输出由四个32位分组组成...

    HACK学习
  • Django 学习笔记 1.3 视图和模板

    前一节是后端的内容,这一节则是前端的内容,我们将继续编写投票应用,并且专注于如何创建公用界面——也被称为“视图”。

    twowinter
  • Linux内核同步原理学习笔记

    在多年前,linux还没有支持对称多处理器SMP的时候,避免并发数据访问相对简单。

    morixinguan
  • Java Review (十五、面向对象----内部类)

    大部分时候,类被定义成一个独立的程序单元。在某些情况下,也会把一个类放在另一个类的内部定义,这个定义在其他类内部的类就被称为内部类(有的地方也叫嵌套类),包含内...

    三分恶
  • Python中random类

    扩展1:sample和range连用, 随机产生一个包含1-10的10个元素的列表

    乐心湖
  • python常见模块之random模块

    python常见模块之random模块 import random print(random.random()) #随机产生一个0-1之间的小数 p...

    人生不如戏

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券