MD5算法研究（实现）

Posted 2021-05-16 邱洋inCloud

MD5算法实现

1、MD5算法是对输入的数据进行补位，使得如果数据位长度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 
2、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。
3. 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 
4、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&not(Z)
      H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
      I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z)) 
5、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 3 22 4]
[ABCD 4 7 5] [DABC 5 12 6] [CDAB 6 17 7] [BCDA 7 22 8]
[ABCD 8 7 9] [DABC 9 12 10] [CDAB 10 17 11] [BCDA 11 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] [BCDA 0 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] [BCDA 8 20 28]
[ABCD 13 5 29] [DABC 2 9 30] [CDAB 7 14 31] [BCDA 12 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] [BCDA 10 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*/
6、输出结果。