MD5 算法

Posted 2022-08-11 hello-wei

因为要保证数据的完整一致性，采用了MD5算法。然后做一个简单的了解

一、MD5概念
MD5，全名Message Digest Algorithm 5 ，中文名为消息摘要算法第五版，
为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数，用以提供消息的完整性保护。
上面这段话话引用自百度百科，MD5是一种信息摘要算法，主要是通过特定的hash散列方法将文本信息转换成简短的信息摘要
压缩+加密+hash算法的结合体，是绝对不可逆的。


二、MD5计算步骤  
MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。
第一步、填充
     如果输入信息的长度(bit)对512求余的结果不等于448，就需要填充使得对512求余的结果等于448。
     填充的方法是填充一个1和n个0。填充完后，信息的长度就为N*512+448(bit)；

第二步、记录信息长度
     用64位来存储填充前信息长度。这64位加在第一步结果的后面，这样信息长度就变为N*512+448+64=(N+1)*512位。

第三步、装入标准的幻数（四个整数）
     标准的幻数（物理顺序）是（A=(01234567)16，B=(89ABCDEF)16，C=(FEDCBA98)16，D=(76543210)16）。如果在程序中定义应该是（A=0X67452301L，B=0XEFCDAB89L，C=0X98BADCFEL，D=0X10325476L）。有点晕哈，其实想一想就明白了。

第四步、四轮循环运算
     循环的次数是分组的个数（N+1）
   1）将每一512字节细分成16个小组，每个小组64位（8个字节）    
   2）先认识四个线性函数(&是与,|是或,~是非,^是异或)
   
   
三、MD5应用
1.密码
  可以当做密码验证，为了保证密码不在cmd5网站上破译，最好加盐及乱序，也可以只取一半md5的长度。md5是不可逆算法，只要保证算法不变，就能和数据库中的md5相匹配。

2.搜索
  以搜索为例，你输入“csdn 博客” 和 输入“博客 csdn”的结果是不一样的，因为你搜索的时候他们对应的md5是不一样的，他们可以根据这个md5去查询内容。

3.版权
  当一个视频或者音频创作出来的时候它的md5是唯一的，若以后有翻录等版本出来，即使画质，声音，文件名都一样，但是他们的md5验证是不一样的，所以可以验证版权。还比如用某一账户下载的视频它的账户信息也回和视频一起md5操作，如果以后这个人私自传播通过md5就可以去数据库中查找泄露版权的情况。

4.文件完整性的校验
  当下载一个文件时，服务器返回的信息中包括这个文件的md5，在本地下载完毕时进行md5，将两个md5值进行比较，如果一致则说明文件完整没有丢包现象。

5.文件上传
  文件上传时会上传文件的信息此时将文件的md5上传，服务器中存储这个md5值，并存储这个md5值所对应的已上传字节长度，比如未上传对应为0，已上传对应为-1，已上传200字节就对应200，这个上传的时候可以匹配到这个文件在服务器中的状态，方便做断点续传，只要源文件没有更改，即使换个名字，换个账户都可以在服务器找到对应的文件，所以当服务器中有已经上传完毕的此文件时，别人再上传这个文件就可以实现秒传。



四、说明
     对于MD5算法，不同的读取格式产生的字节流是不一样的，而且涉及计算可能需要数据格式转换，如把bit转换成一定的整型数据方便计算，因此，不同MD5算法实现版本算出的结果可能有很大不一样。
因此，我觉得最好多次计算的MD5算法版本一致。关于MD5算法，有一个比较好的在线计算工具，点击MD5在线计算器。
MD5算法是不可逆的，但是，基于键值对的字典关系原理，有一些收集海量MD5信息与摘要的数据库，采用枚举法能够从MD5值找到原文本信息，提供一个类似的工具，点击MD5在线破解。