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发信人: oopilix (。。), 信区: Visual
标 题: [zz]关于 MD5 的一些知识
发信站: 荔园晨风BBS站 (Sat Oct 4 18:31:29 2003), 站内信件
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MD5简介
MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5，在90年代初由MIT的计算机科学实验室
和RSA Data Security Inc发明，经MD2、MD3和MD4发展而来。
Message-Digest泛指字节串(Message)的Hash变换，就是把一个任意长度的字
节串变换成一定长的大整数。请注意我使用了“字节串”而不是“字符串”这个词
，是因为这种变换只与字节的值有关，与字符集或编码方式无关。
MD5将任意长度的“字节串”变换成一个128bit的大整数，并且它是一个不可
逆的字符串变换算法，换句话说就是，即使你看到源程序和算法描述，也无法将一
个MD5的值变换回原始的字符串，从数学原理上说，是因为原始的字符串有无穷多
个，这有点象不存在反函数的数学函数。
MD5的典型应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹)，以防止被
“篡改”。举个例子，你将一段话写在一个叫readme.txt文件中，并对这个
readme.txt产生一个MD5的值并记录在案，然后你可以传播这个文件给别人，别人
如果修改了文件中的任何内容，你对这个文件重新计算MD5时就会发现。如果再有
一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数
字签名应用。
MD5还广泛用于加密和解密技术上，在很多操作系统中，用户的密码是以MD5值
（或类似的其它算法）的方式保存的， 用户Login的时候，系统是把用户输入的密
码计算成MD5值，然后再去和系统中保存的MD5值进行比较，而系统并不“知道”用
户的密码是什么。
一些黑客破获这种密码的方法是一种被称为“跑字典”的方法。有两种方法得
到字典，一种是日常搜集的用做密码的字符串表，另一种是用排列组合方法生成的
，先用MD5程序计算出这些字典项的MD5值，然后再用目标的MD5值在这个字典中检
索。
即使假设密码的最大长度为8，同时密码只能是字母和数字，共26+26+10=62个
字符，排列组合出的字典的项数则是P(62,1)+P(62,2)….+P(62,8)，那也已经是一
个很天文的数字了，存储这个字典就需要TB级的磁盘组，而且这种方法还有一个前
提，就是能获得目标账户的密码MD5值的情况下才可以。
在很多电子商务和社区应用中，管理用户的Account是一种最常用的基本功能
，尽管很多Application Server提供了这些基本组件，但很多应用开发者为了管理
的更大的灵活性还是喜欢采用关系数据库来管理用户，懒惰的做法是用户的密码往
往使用明文或简单的变换后直接保存在数据库中，因此这些用户的密码对软件开发
者或系统管理员来说可以说毫无保密可言，本文的目的是介绍MD5的Java Bean的实
现，同时给出用MD5来处理用户的Account密码的例子，这种方法使得管理员和程序
设计者都无法看到用户的密码，尽管他们可以初始化它们。但重要的一点是对于用
户密码设置习惯的保护。
有兴趣的读者可以从这里取得MD5也就是RFC 1321的文本。
http://www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt
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MD5算法说明
一、补位
二、补数据长度
三、初始化MD5参数
四、处理位操作函数
五、主要变换过程
六、输出结果
补位：
MD5算法先对输入的数据进行补位，使得数据位长度LEN对512求余的结果是448。即
数据扩展至K*512+448位。即K*64+56个字节，K为整数。
具体补位操作：补一个1，然后补0至满足上述要求。
补数据长度：
用一个64位的数字表示数据的原始长度B，把B用两个32位数表示。这时，数据就被
填补成长度为512位的倍数。
初始化MD5参数：
四个32位整数 (A,B,C,D) 用来计算信息摘要，初始化使用的是十六进制表示的数
字
A=0X01234567
B=0X89abcdef
C=0Xfedcba98
D=0X76543210
处理位操作函数：
X，Y，Z为32位整数。
F(X,Y,Z) = X&Y|NOT(X)&Z
G(X,Y,Z) = X&Z|Y?(Z)
H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z))
主要变换过程：
使用常数组T[1 ... 64]， T[i]为32位整数用16进制表示，数据用16个32位的整数
数组M[]表示。
具体过程如下：
/* 处理数据原文 */
For i = 0 to N/16-1 do
/*每一次，把数据原文存放在16个元素的数组X中. */
For j = 0 to 15 do
Set X[j] to M[i*16+j].
end /结束对J的循环
/* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD.*/
AA = A
BB = B
CC = C
DD = D
/* 第1轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作 a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<<
s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 0 7 1] [DABC 1 12 2] [CDAB 2 17 3] [BCDA 322 4]
[ABCD 4 7 5] [DABC 5 12 6] [CDAB 6 17 7] [BCDA 722 8]
[ABCD 8 7 9] [DABC 9 12 10] [CDAB 10 17 11] [BCDA11 22 12]
[ABCD 12 7 13] [DABC 13 12 14] [CDAB 14 17 15] [BCDA 15 22 16]
/* 第2轮* */
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作 a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<<
s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 1 5 17] [DABC 6 9 18] [CDAB 11 14 19] [BCDA0 20 20]
[ABCD 5 5 21] [DABC 10 9 22] [CDAB 15 14 23] [BCDA 4 20 24]
[ABCD 9 5 25] [DABC 14 9 26] [CDAB 3 14 27] [BCDA8 20 28]
[ABCD 13 5 29] [DABC 2 9 30] [CDAB 7 14 31] [BCDA12 20 32]
/* 第3轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作 a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<<
s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 5 4 33] [DABC 8 11 34] [CDAB 11 16 35] [BCDA 14 23 36]
[ABCD 1 4 37] [DABC 4 11 38] [CDAB 7 16 39] [BCDA10 23 40]
[ABCD 13 4 41] [DABC 0 11 42] [CDAB 3 16 43] [BCDA 6 23 44]
[ABCD 9 4 45] [DABC 12 11 46] [CDAB 15 16 47] [BCDA 2 23 48]
/* 第4轮*/
/* 以 [abcd k s i]表示如下操作 a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<<
s). */
/* Do the following 16 operations. */
[ABCD 0 6 49] [DABC 7 10 50] [CDAB 14 15 51] [BCDA 5 21 52]
[ABCD 12 6 53] [DABC 3 10 54] [CDAB 10 15 55] [BCDA 1 21 56]
[ABCD 8 6 57] [DABC 15 10 58] [CDAB 6 15 59] [BCDA 13 21 60]
[ABCD 4 6 61] [DABC 11 10 62] [CDAB 2 15 63] [BCDA 9 21 64]
/* 然后进行如下操作 */
A = A + AA
B = B + BB
C = C + CC
D = D + DD
end /* 结束对I的循环*/
输出结果。
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