MD5

简介

md5是一种信息摘要算法，一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128bit（16bytes）的散列值，用来确保信息传输完整一致性。

算法过程

1. 将待hash的信息进行预处理

• MD5将待加密的消息分割成每512位为一个分组，得到以下公式

N∗512+R

• 其中R是剩余信息的位位数
• 当R=0时，需要单独补上一个512位的分组
• 当R < 448时，需要补位到448位，再在其后面添加64位消息长度的二进制
• R >= 448时，除了补满这一个512位分组外，还需要再补一个512位的分组

2. 初始化MD缓存器

   MD5运算要用到一个128位的MD5缓存器，用来保存中间变量和最终结果。该缓存器又可看成是4个32位的寄存器A、B、C、D，小端序分为别：

       A = 0x67452301
       B = 0xefcdab89
       C = 0x98badcfe
       D = 0x10325476
   

3. 循环处理分组数据段

   定义4个非线性函数F、G、H、I，对输入的报文运算以512位数据段为单位进行处理。对每个数据段都要进行4轮的逻辑处理，在4轮中分别使用4个不同的函数F、G、H、I。每一轮以ABCD和当前的512位的块为输入，处理后送入ABCD(128位)

   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))
   

   每次进入一个512位的分组，循环执行四种操作，每种操作执行16次，具体如下：当第一组512位的分组进来后

   • 0-15轮使用F函数进行处理
   • 16-31轮使用G函数进行处理
   • 32-47轮使用H函数进行处理
   • 48-63轮使用I函数进行处理

   处理完毕后获得新的中间值a、b、c、d，其中b是A、B、C、D左移S位得到的，使用该值更新原始的A、B、C、D，继续对下一个512位的分组进行处理，直到所有的块都处理完毕后，将最终的A、B、C、D进行顺序级联，就是消息的128位hash值