MD5加密原理解析及OC版原理實現

md5演算法是hash演算法的一種，叫做訊息摘要演演算法。所謂摘要，從字面意思理解，是指內容的大概。在md5演算法中，這個摘要是指將任意資料對映成乙個128位長的摘要資訊。並且其是不可逆的，即從摘要資訊無法反向推演中原文，在演算過程中，原文的內容也是有丟失的。

因為md5演算法最終生成的是乙個128位長的資料，從原理上說，有2^128種可能，這是乙個非常巨大的資料，約等於3.4乘10的38次方，雖然這個是個天文數字，但是世界上可以進行加密的資料原則上說是無限的，因此是可能存在不同的內容經過md5加密後得到同樣的摘要資訊，但這個碰中的概率非常小。

md5常用在密碼加密中，一般為了保證使用者密碼的安全，在資料庫中儲存的都是使用者的密碼經過md5加密後的值，在客戶端使用者輸入密碼後，也會使用md5進行加密，這樣即使使用者的網路被竊聽，竊聽者依然無法拿到使用者的原始密碼，並且即使使用者資料庫被盜，沒有儲存明文的密碼對使用者來說也多了一層安全保障。

md5簽名技術還常用於防止資訊的篡改。使用md5可以對進行進行簽名，接收者拿到資訊後只要重新計算簽名和原始簽名進行對比，即可知道資料資訊是否中途被篡改了。

md5演算法大致分為4步完成：

這一步是對要加密的資料進行填充和整理，將要加密的二進位制資料對512取模，得到的結果如果不夠448位，則進行補足，補足的方式是第1位填充1，後面全部填充0。

第2步：記錄資料長度

經過第一步整理完成後的資料的位數可以表示為n*512+448，再向其後追加64位用來儲存資料的長度，比如資料的長度為16位元組，則用10000來填充後64位。這一步做完後，資料的位數將變成(n+1)*512。

第3步：以標準的幻數作為輸入

md5的實現需要每512個位元組進行一次處理，後一次處理的輸入為前一次處理的輸出，因此，在迴圈處理開始之前，需要拿4個標準數作為輸入，它們分別是：

unsigned int a=0x67452301,b=0xefcdab89,c=0x98badcfe,d=0x10325476;

第4步：進行n輪迴圈處理，將最後的結果輸出

這一步重要的是每一輪的處理演算法，每一輪處理也要迴圈64次，這64次迴圈被分為4各組，每16次迴圈為一組，每組迴圈使用不同的邏輯處理函式，處理完成後，將輸出作為輸入進入下一輪迴圈。

這裡演示的是每輪迴圈的核心演算法：

首先進行3個函式的宣告：

//將大端位元組序轉換為小端位元組序
void converttolittleendian(unsigned int *data, int len);
//進行迴圈左移函式
void rol(unsigned int *s, unsigned short cx);
//md5加密函式
void md5(nsstring *str);

md5演算法中處理的資料都是小端位元組序的，而使用objective-c處理的nsdata物件的位元組序是大端位元組序，因此我們需要做一下轉換。函式實現如下：

void converttolittleendian(unsigned int *data, int len)
}

在md5中有需要對位元組資料進行迴圈左移的操作，迴圈左移函式實現如下：

void rol(unsigned int *s, unsigned short cx)

下面是md5函式的核心實現：

void md5(nsstring *str)else
} while (data.length<56);
}int length = (int)str.length*8%((int)pow(2, 64));
void * newbytes[64];
memcpy(newbytes, [data bytes], 64);
//大小端轉換
converttolittleendian(newbytes, 64);
nsdata * newdata = [nsdata datawithbytes:newbytes length:data.length];
nsmutablearray * subdata = [nsmutablearray array];
//進行分組
for (int i = 0; i<16; i++) 
//初始輸入
unsigned int a=0x67452301,b=0xefcdab89,c=0x98badcfe,d=0x10325476;
unsigned int a=a,b=b,c=c,d=d;
unsigned int s[64] = ;
unsigned int k[64] = ;
//64次迴圈處理
for (int i = 0; i <= 64; i++) else if(i<32) else if(i<48)else
unsigned int * temp = (unsigned int *) [subdata[g] bytes];
unsigned int *tem = malloc(sizeof(unsigned int));
memcpy(tem, temp, 4);
converttolittleendian(tem, 4);
unsigned int res = (a+f+*tem+k[i]);
rol(&res,s[i]);
unsigned int t = res+b;
a = d;
d = c;
c = b;
b = t;
}else
}//大小端轉換
unsigned int * newa = malloc(sizeof(unsigned int));
memcpy(newa, &a, 4);
nslog(@"%0x",*newa);
converttolittleendian(newa, 4);
unsigned int * newb = malloc(sizeof(unsigned int));
memcpy(newb, &b, 4);
converttolittleendian(newb, 4);
unsigned int * newc = malloc(sizeof(unsigned int));
memcpy(newc, &c, 4);
converttolittleendian(newc, 4);
unsigned int * newd = malloc(sizeof(unsigned int));
memcpy(newd, &d, 4);
converttolittleendian(newd, 4);
nslog(@"aaa:%0x %0x %0x %0x ",*newa,*newb,*newc,*newd);
}

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