md5校验原理（关于MD5加密算法密码验证问题）

本文目录

• 关于MD5加密算法密码验证问题
• md5校验的原理
• MD5的算法原理
• MD5算法原理及实现

关于MD5加密算法密码验证问题

（恰恰我最近也在研究加密这块，

我们公司项目的RSA ASE MD5 SHA-1加密方案都是我写的。

直接拿我分享会上的稿子了）

先回答你的问题：

你的担心是正确的，

MD5加密的结果值A，是可以由两个不同的内容B和C得到的

即：期望的正确密码 a     a进行MD5加密的结果   0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661

某人输入了错误的密码x，

x进行特殊的算法处理，是可以得到0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661 这个MD5值的

————

但是你注意一点，错误的密码数据，必须是通过复杂算法得到，简单点称作“碰撞算法”。碰撞算法，其实可以看作是一种伪装算法，即，把错误的东西伪装成某个正确东西的MD5值。

至于“碰撞算法”的原理，可以从MD5加密的原理探知1、2，

MD5加密的过程有四步骤：

1. 填充 2.初始化变量 3. 处理分组数据 4.输出结果

“碰撞算法”原理就是在前三步进行“大数据量样本的填充-试错-填充试错-直至得到期望的结果

破解过程中有三点是必须清晰的;

1.大量的正确密码的样本

2.采用碰撞算法

3.事先预知的，破解者期望的正确的结果

三者缺一不可

MD5“碰撞算法”的示例场景也是在 文件（比如数字签名）摘要加密上，

即，像密码学家演示的那样：

通过算法，可以得到相同MD5值的A和B  （A和B只是代指），这种算法2004年已经由中国的密码学家王小云实现。

但是回到题主担心的，

非法分子，事先并不知道  张无忌的账号——正确密码对应的MD5值，

他只能用“碰撞算法”去试，随便编一个假的密码，用“碰撞算法”去进行伪装填充-试错

但是试的过程就是无数次跟贵公司后台校验的过程，

在这个过程，贵公司后台应该做了用户当日最大错误密码次数处理。

所以理论上，不存在一个人，输入了错误的密码，登录成功的情况。

假设这个人每天能试5次，使用“碰撞算法”估计要算好几辈子了。

——

但是强调一下“MD5碰撞算法”的应用前提：

1. 已知的明文以及明文对应的MD5值

2. 根据1的条件，算法可以伪装出 另一个明文以及相同的MD5值

所以，不存在偶尔输错了一个密码，使用MD5加密，凑巧得到了正确密码的MD5值，这种情况不满足“碰撞算法”的条件和前提。

根本不可能。

安全性总结：

对于文件来说碰撞可能容易，但是对于限定长度的密码或者密文来说，MD5作为一种高性能高安全的数字签名算法来说，还是非常实用的

——

综上 MD5碰撞几个关注点

1. 多数情况下,会产生不可视字符,而密码不可能存在不可视字符的.

2. 生成"碰撞"的字符,能和你密码本身长度相等的.基本不可能.

基于上面两点.只要稍作点文章.就可以防止MD5碰撞了.

1.密码进行多次MD5加密
2.密码过滤不过视字符.
3.密码是定长的.例如:32个字符.用户不够的字符,用一固定字符如:空格补充.超长的.一律非法.

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参考文章

【1】中国密码学家王小云2004年提交的破解MD5的算法

【2】碰撞算法原理分析

【3】产生MD5碰撞的新的充分条件集

【4】MD5碰撞

md5校验的原理

以一个比方和一个实例来简要描述一下其工作过程： 大家都知道，地球上任何人都有自己独一无二的指纹，这常常成为公安机关鉴别罪犯身份最值得信赖的方法；与之类似，MD5就可以为任何文件（不管其大小、格式、数量）产生一个同样独一无二的“数字指纹”，如果任何人对文件做了任何改动，其MD5值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化。 我们常常在某些软件下载站点的某软件信息中看到其MD5值，它的作用就在于我们可以在下载该软件后，对下载回来的文件用专门的软件（如Windows MD5Check等）做一次MD5校验，以确保我们获得的文件与该站点提供的文件为同一文件。利用MD5算法来进行文件校验的方案被大量应用到软件下载站、论坛数据库、系统文件安全等方面。

MD5的算法原理

MD5简介：
MD5是Message-digestAlgorithm5(信息-摘要算法)的缩写,经MD2、MD3和MD4发展而来。它是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数。MD5算法是在MD4的基础上增加了“安全-带子”(safety-belts)的概念。虽然MD5比MD4稍微慢一些,但却更为安全。这个算法很明显的由四个和MD4设计有少许不同的步骤组成。在MD5算法中,信息摘要的大小和填充的必要条件与MD4完全相同。由于MD5算法的使用不需要支付任何版权费用,所以在一般的情况下MD5不失为一种非常优秀的中间技术。
MD5原理：
MD 5算法是对输入信息进行初始化处理后,以512位分组来处理输入的信息,每一分组又被划分
成为16个32位子分组,经过了一系列的变换处理后,输出由四个32位分组,再将这四个32位分组级
联后生成一个128位散列值。具体过程如下:
(1)首先对信息进行填充,即在信息的后面填充一个1和若干个0使其字节长度对512求余的结
果等于448。
(2)对MD 5进行初始化,即MD 5中用四个32位被称作链接变量的整数参数,它们分别为:A =
0x01234567,B = 0x89abcdef,C = 0xfedcba98,D =0x76543210。
(3)开始进入算法的四轮循环运算。循环的次数是信息中512位信息分组的数目。将上面四个链
接变量复制到另外四个变量中:A到a,B到b,C到c,D到d。主循环有四轮,第一轮进行16次操作。
每次操作对a、b、c和d中的其中三个做一次非线性函数运算,然后将所得结果加上第四个变量,再将所得结果向右位移一个不定的数,并加上a、b、c或d中之一。最后用该结果取代a、b、c或d中之一。
以下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。
f(x,y,z)=(x＆y) ((～x)＆z)
g(x,y,z)=(xz) (y＆(～z))
h(x,y,z)=x y z
i(x,y,z)=y (x (～z))
(其中:“＆”是与运算,“ ”是或运算,“～”是非运算,“ ”是异或运算,它们都是位运算符。)
这四个函数的说明:如果x、y和z的对应位是独立和均匀的,那么结果的每一位也应是独立和均
匀的。f是一个逐位运算的函数。即,如果x,那么y,否则z。函数h是逐位奇偶操作符。假设mj表示
消息的第j个子分组(从0到15),ti为第I步中的常数,《 《 《s表示循环左移s位,
则四种操作为:ff(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(f(b,c,d)+mj+ti)《 《 《s)
gg(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(g(b,c,d)+mj+ti)《 《 《s)
hh(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(h(b,c,d)+mj+ti)《 《 《s)
ii(a,b,c,d,mj,s,ti)表示a=b+((a+(i(b,c,d)+mj+ti)《 《 《s)
常数ti表示在第i步中,ti是4294967296＊abs(sin(i))的整数部分,4294967296等于2的32次
方,i的单位是弧度。所有这些完成之后,将A、B、C、D分别加上a、b、c、d。然后用下一分组
数据继续运行算法,最后的输出是A、B、C和D的级联。

MD5算法原理及实现

散列函数，也称作哈希函数，消息摘要函数，单向函数或者杂凑函数。散列函数主要用于验证数据的完整性。通过散列函数，可以创建消息的“数字指纹”，消息接收方可以通过校验消息的哈希值来验证消息的完整性，防止消息被篡改。散列函数具有以下特性：

任何消息经过散列函数处理后，都会产生一个唯一的散列值，这个散列值可以用来验证消息的完整性。计算消息散列值的过程被称为“消息摘要”，计算消息散列值的算法被称为消息摘要算法。常使用的消息摘要算法有：MD—消息摘要算法，SHA—安全散列算法，MAC—消息认证码算法。本文主要来了解MD算法。

MD5算法是典型的消息摘要算法，它是由MD4，MD3和MD2算法演变而来。无论是哪一种MD算法，其原理都是接受一个任意长度的消息并产生一个128位的消息摘要。如果把得到的消息摘要转换成十六进制字符串，则会得到一个32字节长度的字符串，我们平常见到的大部分MD数字指纹就是一个长度为32的十六进制字符串。

假设原始消息长度是b（以bit为单位），注意这里b可以是任意长度，并不一定要是8的整数倍。计算该消息MD5值的过程如下：

在计算消息的MD5值之前，首先对原始信息进行填充，这里的信息填充分为两步。
第一步，对原始信息进行填充，填充之后，要求信息的长度对512取余等于448。填充的规则如下：假设原始信息长度为b bit，那么在信息的b+1 bit位填充1，剩余的位填充0，直到信息长度对512取余为448。这里有一点需要注意，如果原始信息长度对512取余正好等于448，这种情况仍然要进行填充，很明显，在这时我们要填充的信息长度是512位，直到信息长度对512取余再次等于448。所以，填充的位数最少为1，最大为512。
第二步，填充信息长度，我们需要把原始信息长度转换成以bit为单位，然后在第一步操作的结果后面填充64bit的数据表示原始信息长度。第一步对原始信息进行填充之后，信息长度对512取余结果为448，这里再填充64bit的长度信息，整个信息恰好可以被512整除。其实从后续过程可以看到，计算MD5时，是将信息分为若干个分组进行处理的，每个信息分组的长度是512bit。

在进行MD5值计算之前，我们先来做一些定义。

下面就是最核心的信息处理过程，计算MD5的过程实际上就是轮流处理每个信息分组的过程。

MD5算法实现如下所示。

这里也和Java提供的标准MD5算法进行了对比，通过测试可以看到该MD5计算的结果和Java标准MD5算法的计算结果是一样的。