雜湊函式 MD5演算法

2021-10-09 18:45:19 字數 1609 閱讀 1010

md5 通過4輪運算(每輪16步,共64步),將任意長的訊息壓縮成為乙個128bit的訊息摘要,使用了4個32bit的暫存器。

md結構是基於迭代式結構來構造碰撞穩固的hash函式的方法,即通過某一碰撞穩固的壓縮函式(從較大的固定長度的輸入集合對映到相對小的有固定長度的輸出集合的函式)?:0,1??0,1?0,1?來構造出碰撞穩固的hash函式?:0,1∗0,1?。

基於md結構的有固定初始值的hash函式一般形式

??∈0,1?為hash函式的固定初始值,訊息串?∈0,1∗首先被拆分成長度為(m+t)位元的資料塊?0, ?1, ⋯ ??−1和最後乙個填充有訊息串m長度資訊的資料塊??(md strengthening

結構),然後通過l次壓縮函式f處理???⋯???,?0⋯,??−1,??可以得出訊息串m的訊息摘要。

md5將任意長的訊息壓縮成為乙個128bit的輸出。

md5演算法原理:md5以512位分組來處理輸入的訊息,且每一分組又被劃分為16個32位子分組,經過了一系列的處理後,演算法的輸出由四個32位分組組成,經過這四個32位分組將生成乙個128位雜湊值。

md5演算法中,首先需要對訊息進行填充,使其位元組長度對512求餘的結果等於448。位元組長度擴充套件至n*512+448(位),即n*64+56個位元組。填充方法是在訊息的後面填充乙個1和無數0,直到滿足擴充套件的位元組長度為止。然後,在這個結果後面附加乙個64位二進位制表示的填充前首席資訊官度。現在訊息的位元組長度為n*512+448+64=(n+1)*512

初始化md緩衝器。用乙個4個位元組的緩衝器(32位的暫存器,初始化使用的是十六進製制表示的數字,md5中這四個32位被稱作鏈結變數的整數引數)來計算訊息摘要。

設定好這四個鏈結變數後,就開始進入演算法的四輪迴圈運算,迴圈的次數是訊息中512位分組的數目n。

主迴圈有四輪,每輪迴圈都很相似。

md5有4輪運算(每輪16步,共64步)。

md5演算法每步運算由整數模2^32加法、布林函式和左迴圈移位組成。它把訊息塊(512位元)和前一次壓縮函式運算的128位輸出結果作為壓縮函式新的輸入值運算出更新的128位輸出結果,經過多次迭代運算最後得出md5訊息摘要。

每次操作對a、b、c、d中的其中三個做一次非線性函式運算(布林函式),然後將所得結果加上第四個變數,乙個子分組(512位元),和乙個常數。再將所得結果左移乙個不定的數(有一定規律),並加上a、b、c、d中之一。最後將該結果賦值給a、b、c、d中之一。

四個非線性函式,

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