Hash函数 MD5

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HMAC-MD5

HMAC-MD5

HMAC-MD5MD5---- Hash加密算法(本质上说不是加密算法,因为⽆法解密,准确来说是⼀种签名算法)MD5算法在实际应⽤中常⽤于鉴别信息的加密存储(鉴别信息在传输前通过MD5转为密⽂,与数据库中鉴别信息进⾏⽐对,在等保测评中符合鉴别信息在传输过程中的保密性和完整性)其实在Java库当中,java.security.MessageDigest 已经实现了Md5算法(ps:该类实现了Md5和SHA算法,我们可以根据需要调⽤相应实例)我们可以直接调⽤,信息摘要是安全的单向哈希函数,它接收任意⼤⼩的数据,并输出固定长度的哈希值。

import java.io.UnsupportedEncodingException;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;public static String getDigest(String msg) throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException{final MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");final byte[] byteArray = msg.getBytes("UTF-8");final byte[] md5Bytes = md5.digest(byteArray);//将⽣成的md5Bytes转成16进制形式final StringBuffer hexValue = new StringBuffer();for (int i = 0; i < md5Bytes.length; i++){int val = ((int) md5Bytes[i]) & 0xff;if (val < 16)hexValue.append("0");hexValue.append(Integer.toHexString(val));}return hexValue.toString();}MD5Hash算法的特点:1:输⼊任意长度的信息,经过摘要处理,输出为128位的信息.。

哈希算法

哈希算法

哈希算法以及应用—MD510级数字媒体杨国强摘要:Hash,一般翻译做“散列”,也有直接音译为"哈希"的,就是把任意长度的输入(又叫做预映射, pre-image),通过散列算法,变换成固定长度的输出,该输出就是散列值。

这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,而不可能从散列值来唯一的确定输入值。

数学表述为:h = H(M) ,其中H( )--单向散列函数,M--任意长度明文,h--固定长度散列值。

MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法),在90年代初由MIT Laboratory for Computer Science和RSA Data Security Inc的Ronald L. Rivest开发出来,经MD2、MD3和MD4发展而来。

关键词:哈希算法;MD5绪论在信息安全领域中应用的Hash算法,还需要满足其他关键特性:第一当然是单向性(one-way),从预映射,能够简单迅速的得到散列值,而在计算上不可能构造一个预映射,使其散列结果等于某个特定的散列值,即构造相应的M=H-1(h)不可行。

这样,散列值就能在统计上唯一的表征输入值,因此,密码学上的 Hash 又被称为"消息摘要(message digest)",就是要求能方便的将"消息"进行"摘要",但在"摘要"中无法得到比"摘要"本身更多的关于"消息"的信息。

第二是抗冲突性(collision-resistant),即在统计上无法产生2个散列值相同的预映射。

给定M,计算上无法找到M',满足H(M)=H(M') ,此谓弱抗冲突性;计算上也难以寻找一对任意的M和M',使满足H(M)=H(M') ,此谓强抗冲突性。

golang hash用法

golang hash用法

golang hash用法golang hash用法:在Go语言中,哈希函数是用于将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值的一种算法。

哈希函数可以帮助我们实现数据的校验、快速查找以及加密等功能。

在Go语言中,哈希函数包含在内置的hash包中,提供了各种常用的哈希函数和对应的用法。

1. MD5哈希函数:MD5是一种常用的哈希算法,可以将任意长度的数据转换为128位(16字节)的哈希值。

在Go语言中,我们可以使用hash包中的md5包来计算MD5哈希值。

下面是一段示例代码:```goimport ("crypto/md5""fmt")func main() {data := []byte("Hello, World!")hash := md5.Sum(data)fmt.Printf("MD5哈希值为: %x\n", hash)}```2. SHA哈希函数:SHA(Secure Hash Algorithm)是一类常用的哈希算法,包括SHA-1、SHA-256、SHA-512等多种变体。

在Go语言中,我们可以使用hash包中的sha1、sha256、sha512等包来计算不同变体的SHA哈希值。

下面是一个计算SHA-256哈希值的示例代码:```goimport ("crypto/sha256""fmt")func main() {data := []byte("Hello, World!")hash := sha256.Sum256(data)fmt.Printf("SHA-256哈希值为: %x\n", hash)}```3. HMAC哈希函数:HMAC(Hash-based Message Authentication Code)是一种基于哈希函数和密钥的消息认证码。

MD5和Hash

MD5和Hash

MD5和Hash
不⽌⼀次有⼈问我与MD5的区别以及如何选择使⽤,今天有⼈问我了,其实这⽅⾯我懂的也不太多,基础的还是了解⼀些的,把我知道的记⼀下吧。

MD5和Hash的区别
⾸先,MD5与hash都是单向加密的算法,可以把⼀些信息进⾏单向加密成固定长度的散列码。

(hash算法即常说的散列算法,也被⼈翻译成哈希)其次,MD5也是hash算法的⼀种,常见的hash算法还有sha1,sha2等
MD5也被称为信息摘要算法,由于其算法复杂不够,容易被暴⼒破解的。

SHA1算法也存在和MD5⼀样的问题。

还有SHA2、SHA256、SHA512等,这些算法的复杂度相对要⾼,但是依然是可被破解的只是破解成本被增加了,但是⼀些常⽤的⽂本信息(⽐如密码)的散列码被⼀些专业⼚端记录下来了,还是容易被破解的,怎么办呢?加个密码盐呗,这样的话暴⼒破解⼏乎是搞不定了,即使搞定了可能也因为过去太久时间⽽变的没有价值
常⽤的密码攻击⽅式
常⽤的密码攻击⽅式有字典攻击、暴⼒破解、查表法、反向查表法、彩虹表等。

暴⼒破解:按照⼀定的顺序⼀个⼀个的去试
字典攻击:把常⽤的密码做成字典,破解时先看字典⾥是否存在,有效加快破解速度
查表法:使⽤⼀个⼤型字典,把每个p和对应的q都记录下来,按q做⼀下索引,直接查找匹配。

彩虹表:对于HASH的传统做法是把H(X)的所有输出穷举,查找H(X[y])H§,得出PX[y]。

⽽彩虹表则是使⽤散列链的⽅式进⾏。

说明:
"散列链"是为了降低传统做法空间要求的技术,想法是定义⼀个衰减函数 R 把散列值变换成另⼀字符串。

通过交替运算H函数和R函数,形成交替的密码和散列值链条。

基于Hash函数的MD5算法研究和硬件实现

基于Hash函数的MD5算法研究和硬件实现

进行优化 ,将加法运 算分成 两步 ,由此缩短 B的求取 时间。用 V e r i l o g语言描述改进 算法的硬件 结构 ,并对其进行 综合 。实 验结果表 明,该 电路 的面积为 8 5 6 7 8 g m 、频率 为 1 4 2 . 8 MHz ,与传统算法相 比 ,改进算法的执行速度提高 了 1 . 9 8 9倍 。 关健词 :MD5 算法 ;V e r i l o g硬件描述语言 ;Ha s h函数 ;循环 计算 ;关键路径 ;工作频率
[ Ke y w o r d s l MD5 a l g o r i t h m; V e r i l o g Ha r d wa r e De s c r i p t i o n L a n g u a g e ( H DL ) ; Ha s h f u n c t i o n ; i t e r a t i v e c a l c u l a t i o n ; c r i t i c a l p a t h ;
t r a d i t i o n a l M D5 a l g o r i t h m.I n o r d e r t o i mp r o v e e x e c u t i o n s p e e d ,t h i s p a p e r o p t i mi z e s t h e c r i t i c a l p a t h ,a n d s e p a r a t e s t h e a d d
中 田 分 类 号: T P 3 0 1 . 6
基 于 Ha s h函数 的 MD5算 法研 究和硬 件 实 现
洪 琪,周琴琴,王永亮,陈高峰
( 安徽 大学 电子信息工程学院 ,合肥 2 3 0 6 0 1 )

md5函数进行hash运算

md5函数进行hash运算

md5函数进行hash运算MD5是一种被广泛使用的哈希函数,用于对数据进行哈希运算,常用于确保数据完整性、数据比对、密码存储等方面。

以下将详细介绍MD5函数的工作原理、应用场景、安全性以及弱点。

##MD5的工作原理MD5(Message Digest Algorithm 5)函数是一种32位哈希算法,它将任意长度的输入数据转换为128位(16字节)的固定长度输出,称为MD5摘要。

下面是MD5函数的基本工作原理:1.填充:将输入数据按照字节划分为512位的块,如果最后一个块不满512位,则需要进行填充操作,填充方式为在末尾添加1个1和若干个0,以确保块的长度为448位。

2.长度扩展:将填充后的数据块末尾添加64位的原始数据长度,这样得到的数据块长度为512位。

3.初始化:初始化4个32位的缓冲区(A、B、C、D),即设置初始的摘要值。

4.迭代运算:MD5算法通过进行64轮的迭代来进行数据变换。

每轮迭代包括四个步骤:消息扩展、轮函数(FF、GG、HH、II)、缓冲区更新和数据块压缩。

5.输出:将四个缓冲区中的每个32位值按照顺序连接起来,形成128位的MD5摘要。

##MD5的应用场景MD5函数在计算机安全领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.数据完整性校验:通过将原始数据的MD5摘要与接收到的数据的MD5进行比对,可以验证数据是否在传输过程中发生了改动。

2.密码存储:MD5函数可以对密码进行哈希处理后存储,以增加密码存储的安全性。

3.文件校验:可以通过对文件内容进行MD5哈希运算,得到文件的MD5值,用于比较两个文件是否相同。

4.唯一标识生成:MD5的结果固定为128位,可以用于生成唯一的标识符。

5.数字签名验证:通过对原始数据进行MD5哈希运算,再用私钥对哈希值进行签名,用于数据完整性验证和身份认证。

##MD5的安全性然而,尽管MD5在多个方面得到了广泛应用,它的安全性已经受到了一些质疑。

以下是一些MD5的安全性问题:1.碰撞概率:由于MD5函数的输出结果只有128位,因此存在不同的输入数据可能会产生相同的MD5摘要,这被称为碰撞。

哈希算法有哪几种

哈希算法有哪几种

哈希算法有哪几种哈希是密码学的基础,理解哈希是理解数字签名和加密通信等技术的必要前提。

基本含义先来从基本定义入手。

哈希,英文是HASH,本来意思是”切碎并搅拌“,有一种食物就叫HASH,就是把食材切碎并搅拌一下做成的。

哈希函数的运算结果就是哈希值,通常简称为哈希。

哈希函数有时候也翻译做散列函数,也就是把数据拆散然后重新排列。

根据维基百科的定义,哈希函数要做的事情是给一个任意大小的数据生成出一个固定长度的数据,作为它的映射。

所谓映射就是一一对应。

一个可靠的哈希算法要满足三点。

第一是安全,给定数据M 容易算出哈希值X,而给定X不能算出M,或者说哈希算法应该是一个单向算法。

第二是独一无二,两个不同的数据,要拥有不相同的哈希。

第三是长度固定,给定一种哈希算法,不管输入是多大的数据,输出长度都是固定的。

但是仔细想一下,如果哈希的长度是固定的,也就是取值范围是有限的,而输入数据的取值范围是无限的,所以总会找到两个不同的输入拥有相同的哈希。

所以,哈希函数的安全性肯定是个相对概念。

如果出现了两个不同输入有相同输出的情况,就叫碰撞,COLLISION。

不同的哈希算法,哈希位数越多,也就基本意味着安全级别越高,或者说它的”抗碰撞性“就越好。

再来说说哈希函数的主要作用。

哈希的独一无二性,保证了如果数据在存储或者传输过程中有丝毫损坏,那么它的哈希就会变。

哈希函数的主要作用就是进行完整性校验,完整的意思是数据无损坏。

哈希有很多不同的称呼,有时候叫DIGEST摘要,有时候叫CHECKSUM 校验值,有时候叫FINGERPRINT指纹,其实说的意思差不多,就是用哈希来代表数据本身进行对比,根据对比结果判断数据是否保持不变。

所以说,哈希函数的基本作用就是给大数据算出一个摘要性的长度固定的字符串,也就是所谓的哈希。

哈希的作用主要是进行完整性校验。

哈希算法的分类下一步我们把哈希函数分类,更细致的聊聊哈希算法的特点。

首先说哈希算法有很多种,例如MD5,SHA256等等,但是它们总体上可以分为两大类,一类是普通哈希,另外一类是加密哈希,CRYPTOGRAPHICHASHFUNCTION。

MD5、SHA-1、CRC和HASH的部分解释

MD5、SHA-1、CRC和HASH的部分解释

MD5、SHA-1、CRC和HASH的部分解释(还是关于XP原版的问题)by - 2007-1-31 14:38:00Hash,一般翻译做“散列”,也有直接音译为"哈希"的,就是把任意长度的输入(又叫做预映射,pre-image),通过散列算法,变换成固定长度的输出,该输出就是散列值。

这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,而不可能从散列值来唯一的确定输入值。

简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

HASH主要用于信息安全领域中加密算法,他把一些不同长度的信息转化成杂乱的128位的编码里,叫做HASH值. 也可以说,hash就是找到一种数据内容和数据存放地址之间的映射关系了解了hash基本定义,就不能不提到一些著名的hash算法,MD5 和 SHA1 可以说是目前应用最广泛的Hash算法,而它们都是以 MD4 为基础设计的。

那么他们都是什么意思呢?这里简单说一下:1) MD4MD4(RFC 1320)是 MIT 的 Ronald L. Rivest 在 1990 年设计的,MD 是 Message Digest 的缩写。

它适用在32位字长的处理器上用高速软件实现--它是基于 32 位操作数的位操作来实现的。

2) MD5MD5(RFC 1321)是 Rivest 于1991年对MD4的改进版本。

它对输入仍以512位分组,其输出是4个32位字的级联,与 MD4 相同。

MD5比MD4来得复杂,并且速度较之要慢一点,但更安全,在抗分析和抗差分方面表现更好。

MD5是一种不可逆的加密算法,目前是最牢靠的加密算法之一,尚没有能够逆运算的程序被开发出来,它对应任何字符串都可以加密成一段唯一的固定长度的代码。

那么它有什么用呢?很简单,通过它可以判断原始值是否正确(是否被更改过)。

一般用于密码的加密。

而我们所提供的MD5校验码就是针对安装程序的唯一对应的一段代码。

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MD5算法描述

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。
填充位 L× 512 bit=N× 32 bit K bit 消息 100…0
64 消息长度(K mod 2 )
抗碰撞性攻击 由于Hash函数具有压缩的性质,所以必 然存在多个消息串对应同一Hash值的可能, 这就是所说的碰撞的出现
抗第一原像攻击
对于任意一个消息串a,容易得到它的Hash值 h(a);但是从它的Hash值h(a)很难推出相应 的消息串a,此时消息串a称之为h(a)的原像。
抗第二原像攻击
对于某一给定的消息串a,很难找到另一不 同的消息串b,使得h(a)=h(b)。抗第二原像 攻击使得Hash函数可以应用于数字签名和 身份认证领域。
HH(a,b,c,d,Mi,s,ti)表示 a=b+((a+(H(b,c,d)+Mi+ti)<<<s)
II(a,b,c,d,Mi,s,ti)表示 a=b+((a+(I(b,c,d)+Mi+ti)<<<s)
MD5算法描述

这四轮中的第1步进行不同处理,其他步骤是相同的。
---每一轮有16个输入子块X[0],X[1],„,X[15],或表示为X[i],其 中i为1~15。每个子块为32位。 ---T是个常量数组,包含64个元素,每个元素为32位。我们把数组t的 元素表示为T[1],T[2],„,T[64],或T[i],其中i为1~64。由于有 四轮,因此每一轮用64个T值中的16个。
MD5算法描述

在MD5算法中,明文字的顺序表(X[i])有如下定义:

即每次所取的X[i]顺序如下:
MD5算法描述

其中移位S的定义如下:
MD5算法描述
第一次循环: FF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756) FF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db) FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee) FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf) FF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af) FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122) FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193) FF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) 第二次循环: GG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340) GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51) GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa) GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d) GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453) GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681) GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6) GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87) GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed) GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905) GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9) GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a)
MD5算法描述

步骤四:处理 512 比特 报文分组序列
算法的核心是一个 包含四个“循环”的压 缩函数,右图为单个 512比特分组MD5处理过 程:
MD5算法描述

步骤五:输出 所有L个512比特的分组处理完成后,第L阶段产生的输出便是128 比特的报文摘要。说明:最后的输出是A,B,C和D的级联。最后得到 的A,B,C,D就是输出结果,A是低位,D为高位,DCBA组成128位输出 结果。
Hash函数类别
Hash函数有上述三个安全特性,由于这些特性,Hash 函数在公钥密码、数字签名、完整性检验、身份认证 等领域中有着广泛的应用。
MD4 MDx系列 MD5 NAVAL RIPEND SHA-0
SHA系列
SHA-1 SHA-256 SHA是Message-Digest Algorithm 5(信息 -摘要算法),在90年代初由Mit Laboratory For Computer Science 和 Rsa Data Security Inc 的 Ronaldl.rivest开发出来,经md2、md3和md4发展 而来。它的作用是让大容量信息在用数字签名软 件签署私人密钥前被“压缩”成一种保密的格式。
MD5算法
2004年8月17日的美国加州圣巴巴拉的国际密码学会议上,山东大学的 王小云教授做了破译MD5、HAVAL-128、 MD4和RIPEMD算法的报告,提 出了一套新的针对MDx系列的Hash函数的分析技术,同时给出了得到满 足差分路线的充分条件的方法,以及如何使用明文修改技术来提高碰 撞攻击的成功概率。公布了MD系列算法的破解结果,标志着MD5加密算 法不再是一种安全的加密算法。
512 bit Y0 512 IV HMD5 CV 1 128
512 bit Y1 512 HMD5 … CV L-1 128 …
512 bit YL-1 512 HMD5 128位消息摘要
128
MD5算法描述

步骤一:附加填充位 对报文填充使报文的长度(比特数)与448模512同余。即填充比 特使长度为512的整数倍减去64。
Hash函数MD5算法
Hash函数
“Hash函数"一词最初来源于计算机科学,表 示可以将任意长度的字符串压缩成固定长度 的字符串的函数,Hash函数的输出结果,称 为Hash值,又称为消息摘要、指纹等。
Hash函数设计原则
Hash函数的算法是公开的,实际应用中,安全的Hash函数 必须符合以下三个设计原则:
MD5算法描述
第三次循环: HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942) HH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681) HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122) HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c) HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44) HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70) HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085) HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05) HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039) HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5) HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8) HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665) 第四次循环: II(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244) II(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97) II(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7) II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039) II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92) II(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d) II(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1) II(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f) II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0) II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314) II(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1) II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82) II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235) II(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb) II(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391)

MD5算法描述

每轮运算用到了4个基本逻辑函数: F(X,Y,Z) =(X&Y)|((~X)&Z) G(X,Y,Z) =(X&Z)|(Y&(~Z)) H(X,Y,Z) =X^Y^Z I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) (&代表与,|代表或,~代表非,^代表异或)
MD5算法描述

MD5单步操作 设Xi表示消息的第i个子分组(从0到15);<<<S表示循环左移S位,则四 种操作为: FF(a,b,c,d,Mi,s,ti)表示 a=b+((a+(F(b,c,d)+Mi+ti)<<<s) GG(a,b,c,d,Mi,s,ti)表示 a=b+((a+(G(b,c,d)+Mi+ti)<<<s)
MD5算法描述

步骤四中,四个循环有相似的结构,但每次循环使用不同的原始逻辑 函数,说明中表示为FGHI。每一循环都以当前的正在处理的512比特分 组(Yq)和128比特的缓存值ABCD为输入,然后更新缓存的内容。
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