MD5算法到底是什么？

MD5就是如此而已。加密哈希函数这是一种算法，它可以将任意长度的消息作为输入，并将其转换为长度为16字节的固定长度的消息。MD5算法就是这种算法的名称。消息摘要算法MD5算法是由1991年开发的。罗纳德·里维斯特作为对MD4的改进，它具有更先进的安全性特性。MD5的输出结果（即摘要长度）始终保持不变。128位。MD5仍然是非加密功能中最常用的消息摘要算法。它被用来作为校验和，以验证数据的完整性；同时，它还可以将大文件安全地压缩成较小的文件。

MD5算法的运作原理

MD5算法遵循以下步骤：

附加填充位：在第一步中，我们在原始消息中添加了填充位，使得消息的总长度比512的精确倍数少64位。

假设我们接收到的消息长度为1000位。现在，我们需要在原消息的基础上添加填充位。在这里，我们将在原消息中添加472个填充位。经过添加填充位之后，原消息的大小就变成了1472位，这比512的精确倍数少了64位（即512×3=1536）。

长度（原始消息长度加上填充位的数量）= 512 * i - 64其中，i = 1, 2, 3…

2. 附加长度位：在这一步中，我们将第一步的输出结果中的长度位添加进去，使得总位数能够成为512的完美倍数。简单来说，就是在第一步的输出来加上一个64位的数值作为长度位。

第一步的输出结果 = 512 * n – 64
长度位数 = 64。

在添加了两者之后，我们将得到以下内容：512 * n也就是说，它是512的精确倍数。

3. 初始化MD缓冲区：在这里，我们使用4个缓冲区，分别是A、B、C和D。每个缓冲区的容量都是32位。

A = 0x67425301
B = 0xEDFCBA45
C = 0x98CBADFE
D = 0x13DCE476

4. 处理每个512位的数据块：这是MD5算法中最重要的一步。在这一步中，总共会进行4轮操作，每轮都包含16次操作。在第一轮中，会执行16次操作；第二轮中，也会执行16次操作；第三轮中同样会执行16次操作；而第四轮则再次执行16次操作。在每一轮中，我们都会使用不同的函数来进行计算。具体来说，第一轮使用F函数，第二轮使用G函数，第三轮使用H函数，第四轮则使用I函数。
我们使用OR、AND、XOR和NOT这些逻辑门来进行计算。对于每个函数，我们都会使用3个缓冲器，分别命名为B、C、D。

在应用了该函数之后，我们需要对每个块进行相应的操作。为了执行这些操作，我们需要……

• 加上模2的结果32
• M[i] – 32位消息。
• K[i] – 32位常量。
• <<<n – 向左移位 n 位。

现在，将输入的数据视为初始化MD缓冲区中的数值，即A、B、C、D。B的值会被送入C中，C的值会被送入D中，而D的值则会被送入J中。完成这些操作后，我们再进行一些运算，以得到A的输出结果。

• 在第一步中，先取B、C和D的输出结果，然后对这些结果应用函数F。最后，我们将结果进行模2运算。32  使用A来生成该输出的比特数。
• 在第二步中，我们将第一步得到的输出结果与M[i]位消息相加。
• 然后，将32位常数K[i]加到第二步的输出结果上。
• 最后，我们执行左移操作，移位量可以是任意的n值。然后，再执行模2加法运算。32.

在完成所有步骤之后，A的结果将被输入到B中。现在，对于函数G、H和I来说，同样需要执行相同的步骤。经过这64个操作之后，我们就能得到消息的摘要了。

输出结果：

在所有轮次完成后，缓冲区A、B、C和D中存储的正是以最低位A开始、以最高位D结束的MD5哈希值。

MD5算法的实现

// 导入所需的库文件#include<iostream>#include<iomanip>#include<openssl/md5.h>#include<cstring>// 生成一条消息标准::字符串输入字符串=“这是一位计算机用户发送的消息。”;// 使用库函数对消息进行编码处理无符号的字符/字母消化[MD5算法的摘要长度];MD5((无符号的字符/字母*)输入字符串.c_str(),输入字符串.长度(),消化);// 打印哈希函数的结果标准::cout<<“输入字符串的哈希值”<<标准::结束;为了(整数i=0;i<MD5算法的摘要长度;i++){标准::cout<<标准::十六进制<<标准::setw(2)<<标准::设置填充内容(‘0’)<<(整数)消化/理解[i];}标准::cout<<标准::结束;

// 导入所需的库文件#include<stdio.h>#include<string.h>#include<openssl/md5.h>整数主要/核心(){// 生成一条消息无符号的字符/字母消化/理解[MD5算法的摘要长度];字符/字母输入字符串[]=“这是一位计算机用户发送的消息。”;// 使用库函数对消息进行编码处理MD5((无符号的字符/字母*)&输入字符串,strlen(输入字符串),消化/理解);// 打印哈希函数的结果printf(输入字符串的哈希值：\n");为了(整数i=0;i<MD5算法的摘要长度;i++){printf(“%02x”,消化/理解[i]);}printf("\n");返回0;}