md5加密原理和实现（md5加密方法）
md5加密原理和实现（md5加密方法）
原理
对MD5算法简要的叙述可以为：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。
在MD5算法中，首先需要对信息进行填充，使其位长对512求余的结果等于448。因此，信息的位长（Bits Length）将被扩展至N*512+448，N为一个非负整数，N可以是零。填充的方法如下，在信息的后面填充一个1和无数个0，直到满足上面的条件时才停止用0对信息的填充。然后，在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理，信息的位长=N*512+448+64=(N+1）*512，即长度恰好是512的整数倍。这样做的原因是为满足后面处理中对信息长度的要求。总体流程如下图所示，表示第i个分组，每次的运算都由前一轮的128位结果值和第i块512bit值进行运算。初始的128位值为初试链接变量，这些参数用于第一轮的运算，以大端字节序来表示，他们分别为：A=0x01234567，B=0x89ABCDEF，C=0xFEDCBA98，D=0x76543210。
MD5算法的整体流程图
MD5算法的整体流程图[1]
每一分组的算法流程如下：
第一分组需要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。从第二分组开始的变量为上一分组的运算结果。
主循环有四轮（MD4只有三轮），每轮循环都很相似。第一轮进行16次操作。每次操作对a、b、c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量，文本的一个子分组和一个常数。再将所得结果向左环移一个不定的数，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) =(XY)|((~X)Z)
G(X,Y,Z) =(XZ)|(Y(~Z))
H(X,Y,Z) =X^Y^Z
I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z))
（；是与，|是或，~是非，^是异或）
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），常数ti是4294967296*abs(sin(i)）的整数部分，i取值从1到64，单位是弧度。（4294967296等于2的32次方）
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)
这四轮（64步）是：
第一轮
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）
第二轮
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)
第三轮
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）
第四轮
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）
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。
当你按照我上面所说的方法实现MD5算法以后，你可以用以下几个信息对你做出来的程序作一个简单的测试，看看程序有没有错误。
MD5 ("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
MD5 ("a") = 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661
MD5 ("abc") = 900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72
MD5 ("message digest") = f96b697d7cb7938d525a2f31aaf161d0
MD5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") = c3fcd3d76192e4007dfb496cca67e13b
MD5 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz") =
f29939a25efabaef3b87e2cbfe641315
ImportsSystem
ImportsSystem.Security.Cryptography
ImportsSystem.Text
ModuleExample
'哈希输入字符串并返回一个32字符的十六进制字符串哈希。
FunctiongetMd5Hash(ByValinputAsString)AsString
'创建新的一个MD5CryptoServiceProvider对象的实例。
Dimmd5HasherAsNewMD5CryptoServiceProvider()
'输入的字符串转换为字节数组，并计算哈希。
DimdataAsByte()=md5Hasher.ComputeHash(Encoding.Default.GetBytes(input))
'创建一个新的StringBuilder收集的字节，并创建一个字符串。
DimsBuilderAsNewStringBuilder()
'通过每个字节的哈希数据和格式为十六进制字符串的每一个循环。
DimiAsInteger
Fori=0Todata.Length-1
sBuilder.Append(data(i).ToString("x2"))
Nexti
'返回十六进制字符串。
ReturnsBuilder.ToString()
EndFunction
'验证对一个字符串的哈希值。
FunctionverifyMd5Hash(ByValinputAsString,ByValhashAsString)AsBoolean
'哈希的输入。
DimhashOfInputAsString=getMd5Hash(input)
'创建StringComparer1的哈希进行比较。
DimcomparerAsStringComparer=StringComparer.OrdinalIgnoreCase
If0=comparer.Compare(hashOfInput,hash)Then
ReturnTrue
Else
ReturnFalse
EndIf
EndFunction
SubMain()
DimsourceAsString="HelloWorld!"
DimhashAsString=getMd5Hash(source)
Console.WriteLine("进行MD5加密的字符串为："+source+"加密的结果是："+hash+".")
Console.WriteLine("验证哈希...")
IfverifyMd5Hash(source,hash)Then
Console.WriteLine("哈希值是相同的。")
Else
Console.WriteLine("哈希值是不相同的。")
EndIf
EndSub
EndModule
'此代码示例产生下面的输出：
'
'进行MD5加密的字符串为：HelloWorld!加密的结果是：ed076287532e86365e841e92bfc50d8c.
'验证哈希...
'哈希值是相同的。
伪代码实现
//Note:Allvariablesareunsigned32bitsandwrapmodulo2^32whencalculatingvarint#91;64#93;r,k//rspecifiestheper-roundshiftamountsr#91;0..15#93;:={7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22}r#91;16..31#93;:={5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20}r#91;32..47#93;:={4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23}r#91;48..63#93;:={6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21}//Usebinaryintegerpartofthesinesofintegersasconstants:forifrom0to63k#91;i#93;:=floor(abs(sin(i+1））×2^32）//Initializevariables:varinth0:=0x67452301varinth1:=0xEFCDAB89varinth2:=0x98BADCFEvarinth3:=0x10325476//Pre-processing:append"1"bittomessageappend"0"bitsuntilmessagelengthinbits≡448(mod512）appendbitlengthofmessageas64-bitlittle-endianintegertomessage//Processthemessageinsuccessive512-bitchunks:foreach512-bitchunkofmessagebreakchunkintosixteen32-bitlittle-endianwordsw#91;i#93;,0≤i≤15//Initializehashvalueforthischunk:varinta:=h0varintb:=h1varintc:=h2varintd:=h3//Mainloop:forifrom0to63if0≤i≤15thenf:=(bandc)or((notb)andd)g:=ielseif16≤i≤31f:=(dandb)or((notd)andc)g:=（5×i+1）mod16elseif32≤i≤47f:=bxorcxordg:=（3×i+5）mod16elseif48≤i≤63f:=cxor(bor(notd))g:=（7×i)mod16temp:=dd:=cc:=bb:=((a+f+k#91;i#93;+w#91;g#93;)leftrotater#91;i#93;)+ba:=temp//Addthischunk'shashtoresultsofar:h0:=h0+ah1:=h1+bh2:=h2+ch3:=h3+dvarintdigest:=h0appendh1appendh2appendh3//(expressedaslittle-endian)MD5加密工具
利用MD5的算法原理，可以使用各种计算机语言进行实现，形成各种各样的MD5加密校验工具。有很多的在线工具可以实现这一点，这些在线工具一般是采用JavaScript语言实现，使用非常方便快捷。
MD5加密算法原理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。它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密匙前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数）。不管是MD2、MD4还是MD5，它们都需要获得一个随机长度的信息并产生一个128位的信息摘要。虽然这些算法的结构或多或少有些相似，但MD2的设计与MD4和MD5完全不同，那是因为MD2是为8位机器做过设计优化的，而MD4和MD5却是面向32位的电脑。这三个算法的描述和C语言源代码在Internet RFCs 1321中有详细的描述（ ），这是一份最权威的文档，由Ronald L. Rivest在1992年8月向IEFT提交。. .
MD5算法是一种非常优秀的加密算法。
MD5加密算法特点：灵活性、不可恢复性。
介绍MD5加密算法基本情况MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5，在90年代初由MIT的计算机科学实验室和RSA Data Security Inc发明，经MD2、MD3和MD4发展而来。
Message-Digest泛指字节串(Message)的Hash变换，就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的大整数。请注意我使用了”字节串”而不是”字符串”这个词，是因为这种变换只与字节的值有关，与字符集或编码方式无关。
MD5将任意长度的”字节串”变换成一个128bit的大整数，并且它是一个不可逆的字符串变换算法，换句话说就是，即使你看到源程序和算法描述，也无法将一个MD5的值变换回原始的字符串，从数学原理上说，是因为原始的字符串有无穷多个，这有点象不存在反函数的数学函数。
MD5的典型应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹)，以防止被”篡改”。举个例子，你将一段话写在一个叫 readme.txt文件中，并对这个readme.txt产生一个MD5的值并记录在案，然后你可以传播这个文件给别人，别人如果修改了文件中的任何内容，你对这个文件重新计算MD5时就会发现。如果再有一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的”抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。
MD5还广泛用于加密和解密技术上，在很多操作系统中，用户的密码是以MD5值（或类似的其它算法）的方式保存的，用户Login的时候，系统是把用户输入的密码计算成MD5值，然后再去和系统中保存的MD5值进行比较，而系统并不”知道”用户的密码是什么。
一些黑客破获这种密码的方法是一种被称为”跑字典”的方法。有两种方法得到字典，一种是日常搜集的用做密码的字符串表，另一种是用排列组合方法生成的，先用MD5程序计算出这些字典项的MD5值，然后再用目标的MD5值在这个字典中检索。
即使假设密码的最大长度为8，同时密码只能是字母和数字，共26+26+10=62个字符，排列组合出的字典的项数则是 P(62,1)+P(62,2)….+P(62,8)，那也已经是一个很天文的数字了，存储这个字典就需要TB级的磁盘组，而且这种方法还有一个前提，就是能获得目标账户的密码MD5值的情况下才可以。
在很多电子商务和社区应用中，管理用户的Account是一种最常用的基本功能，尽管很多Application Server提供了这些基本组件，但很多应用开发者为了管理的更大的灵活性还是喜欢采用关系数据库来管理用户，懒惰的做法是用户的密码往往使用明文或简单的变换后直接保存在数据库中，因此这些用户的密码对软件开发者或系统管理员来说可以说毫无保密可言，本文的目的是介绍MD5的Java Bean的实现，同时给出用MD5来处理用户的Account密码的例子，这种方法使得管理员和程序设计者都无法看到用户的密码，尽管他们可以初始化它们。但重要的一点是对于用户密码设置习惯的保护。
1.常见的三种加密算法及区别
2.加密算法在HTTPS中的应用
3.MD5的实现原理
对源数据进行填充，使其变成一个（N*512-64）位大小的数据
填充方法：在消息后面进行填充，填充第一位为1，其余为0。
再填充上原数据的长度，可用来进行的存储长度为64位。如果数据长度大于2^64，则只使用其低64位的值
最终数据长度就是512的整数倍。
1.首先将数据按每个512位为一组进行分组，每组里面分成16个32位，也就是16个int
2.对分组进行计算
每轮循环后，将A，B，C，D分别加上a，b，c，d，然后进入下一循环
MD5（Message-Digest Algorithm 5，信息-摘要算法 5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法、Hash算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如英文字符串，汉字，文件等）运算为另一固定长度值是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。 哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。
哈希表是根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映象到一个有限的地址区间上，并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置，这种表称为哈希表或散列，所得存储位置称为哈希地址或散列地址。作为线性数据结构与表格和队列等相比，哈希表无疑是查找速度比较快的一种。
2004年，已经被山东大学的王小云教授破解了。
以下是她在国际密码学会上发表的破解原理论文。
Collisions for Hash Functions
Collisions for Hash Functions
MD4, MD5, HAVAL-128 and RIPEMD
Xiaoyun Wang1, Dengguo Feng2, Xuejia Lai3, Hongbo Yu1
The School of Mathematics and System Science, Shandong University, Jinan250100, China1
Institute of Software, Chinese Academy of Sciences, Beijing100080, China2
Dept. of Computer Science and Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai, China3
xywang@sdu.edu.cn1
revised on August 17, 2004
1 Collisions for MD5
MD5 is the hash function designed by Ron Rivest [9] as a strengthened version of MD4 [8]. In 1993 Bert den
Boer and Antoon Bosselaers [1] found pseudo-collision for MD5 which is made of the same message with two
different sets of initial value. H. Dobbertin[3] found a free-start collision which consists of two different 512-bit
messages with a chosen initial value 0 V I .
ED BA x C B F x C B AC x A V I 763 4 0 D , 97 62 5 0 , 341042 3 0x B , 2375 12 0 : 0 0 0 0 0
Our attack can find many real collisions which are composed of two 1024-bit messages with the original
initial value 0 IV of MD5:
10325476 0 , 98 0 , 89 0 67452301 0 : 0 0 0 0 0 x D badcfe x C xefcdab ,B x A IV
) 0 , 2 ,..., 2 ,..., 2 , 0 , 0 , 0 , 0 ( , 31 15 31
1 1 C C M M
) 0 , 2 ,..., 2 ,..., 2 , 0 , 0 , 0 , 0 ( , 31 15 31
2 2 C C N N i i
(non-zeros at position 4,11 and 14)
such that
) , ( 5 ) , ( 5 i i N M MD N M MD .
On IBM P690, it takes about one hour to find such M and M , after that, it takes only 15 seconds to 5
minutes to find i N and i N , so that ) , ( i N M and ) , ( i N M will produce the same hash same value. Moreover,
our attack works for any given initial value.
The following are two pairs of 1024-bit messages producing collisions, the two examples have the same 1-st
half 512 bits.
M
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 87b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a417125 e8255108 9fc9cdf7 f2bd1dd9 5b3c3780
X1
N1
d11d0b96 9c7b41dc f497d8e4 d555655a c79a7335 cfdebf0 66f12930 8fb109d1
797f2775 eb5cd530 baade822 5c15cc79 ddcb74ed 6dd3c55f d80a9bb1 e3a7cc35
M0
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 7b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a41f125 e8255108 9fc9cdf7 72bd1dd9 5b3c3780
X1
N1
d11d0b96 9c7b41dc f497d8e4 d555655a 479a7335 cfdebf0 66f12930 8fb109d1
797f2775 eb5cd530 baade822 5c154c79 ddcb74ed 6dd3c55f 580a9bb1 e3a7cc35
H 9603161f f41fc7ef 9f65ffbc a30f9dbf
M
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 87b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a417125 e8255108 9fc9cdf7 f2bd1dd9 5b3c3780
X2
N2
313e82d8 5b8f3456 d4ac6dae c619c936 b4e253dd fd03da87 6633902 a0cd48d2
42339fe9 e87e570f 70b654ce 1e0da880 bc2198c6 9383a8b6 2b65f996 702af76f
M0
2dd31d1 c4eee6c5 69a3d69 5cf9af98 7b5ca2f ab7e4612 3e580440 897ffbb8
634ad55 2b3f409 8388e483 5a41f125 e8255108 9fc9cdf7 72bd1dd9 5b3c3780
313e82d8 5b8f3456 d4ac6dae c619c936 34e253dd fd03da87 6633902 a0cd48d2
42339fe9 e87e570f 70b654ce 1e0d2880 bc2198c6 9383a8b6 ab65f996 702af76f
H 8d5e7019 6324c015 715d6b58 61804e08
Table 1 Two pairs of collisions for MD5
2 Collisions for HAVAL-128
HAVAL is proposed in [10]. HAVAL is a hashing algorithm that can compress messages of any length in 3,4
or 5 passes and produce a fingerprint of length 128, 160, 192 or 224 bits.
Attack on a reduced version for HAVAL was given by P. R. Kasselman and W T Penzhorn [7], which
consists of last rounds for HAVAL-128. We break the full HAVAL-128 with only about the 26 HAVAL
computations. Here we give two examples of collisions of HAVAL-128, where
) 0 ,..., 0 , 2 ,.... 2 , 0 , 0 , 0 , 2 ( , 8 12 1 i i i C C M M
with non-zeros at position 0,11,18, and 31 ,... 2 , 1 , 0 i , such that ) ( ) ( M HAVAL M HAVAL .
M1
6377448b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 5630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299b2 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f4307f87
M1
6377488b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 d630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299ba 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f4307f87
H 95b5621c ca62817a a48dacd8 6d2b54bf
M2
6377448b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 5630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299b2 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f5b16963
6377488b d9e59f18 f2aa3cbb d6cb92ba ee544a44 879fa576 1ca34633 76ca5d4f
a67a8a42 8d3adc8b b6e3d814 d630998d 86ea5dcd a739ae7b 54fd8e32 acbb2b36
38183c9a b67a9289 c47299ba 27039ee5 dd555e14 839018d8 aabbd9c9 d78fc632
fff4b3a7 40000096 7f466aac fffffbc0 5f4016d2 5f4016d0 12e2b0 f5b16963
H b0e99492 d64eb647 5149ef30 4293733c
Table 2 Two pairs of collision, where i=11 and these two examples differ only at the last word
3 Collisions for MD4
MD4 is designed by R. L. Rivest[8] . Attack of H. Dobbertin in Eurocrypto'96[2] can find collision with
probability 1/222. Our attack can find collision with hand calculation, such that
) 0 , 0 , 0 , 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 2 , 2 , 0 ( , 16 31 28 31 C C M M
and ) ( 4 ) ( 4 M MD M MD .
M1
4d7a9c83 56cb927a b9d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dd8e31 97e31fe5 2794bf08 b9e8c3e9
M1
4d7a9c83 d6cb927a 29d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dc8e31 97e31fe5 2794bf08 b9e8c3e9
H 5f5c1a0d 71b36046 1b5435da 9b0d807a
M2
4d7a9c83 56cb927a b9d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dd8e31 97e31fe5 f713c240 a7b8cf69
4d7a9c83 d6cb927a 29d5a578 57a7a5ee de748a3c dcc366b3 b683a020 3b2a5d9f
c69d71b3 f9e99198 d79f805e a63bb2e8 45dc8e31 97e31fe5 f713c240 a7b8cf69
H e0f76122 c429c56c ebb5e256 b809793
Table 3 Two pairs of collisions for MD4
4 Collisions for RIPEMD
RIPEMD was developed for the RIPE project (RACE Integrrity Primitives Evalustion, 1988-1992). In
1995, H. Dobbertin proved that the reduced version RIPEMD with two rounds is not collision-free[4]. We show
that the full RIPEMD also isnOt collision-free. The following are two pairs of collisions for RIPEMD:
) 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 2 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 2 , 0 , 0 , 0 ( , 31 31 18 20 ' C C M M i i
M1
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78413511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 47bc6d7d 9abdd1b1 a45d2015 817104ff 264758a8 61064ea5
M1
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78513511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 c7c06d7d 9abdd1b1 a45d2015 817104ff 264758a8 e1064ea5
H 1fab152 1654a31b 7a33776a 9e968ba7
M2
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78413511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 47bc6d7d 9abdd1b1 a45d2015 a0a504ff b18d58a8 e70c66b6
579faf8e 9ecf579 574a6aba 78513511 a2b410a4 ad2f6c9f b56202c 4d757911
bdeaae7 78bc91f2 c7c06d7d 9abdd1b1 a45d2015 a0a504ff b18d58a8 670c66b6
H 1f2c159f 569b31a6 dfcaa51a 25665d24
Table 4 The collisions for RIPEMD
5 Remark
Besides the above hash functions we break, there are some other hash functions not having ideal security. For
example, collision of SHA-0 [6] can be found with about 240 computations of SHA-0 algorithms, and a collision
for HAVAL-160 can be found with probability 1/232.
Note that the messages and all other values in this paper are composed of 32-bit words, in each 32-bit word
the most left byte is the most significant byte.
1 B. den Boer, Antoon Bosselaers, Collisions for the Compression Function of MD5, Eurocrypto,93.
2 H. Dobbertin, Cryptanalysis of MD4, Fast Software Encryption, LNCS 1039, D. , Springer-Verlag, 1996.
3 H. Dobbertin, Cryptanalysis of MD5 compress, presented at the rump session of EurocrZpt'96.
4 Hans Dobbertin, RIPEMD with Two-round Compress Function is Not Collision-Free, J. Cryptology 10(1),
1997.
5 H. Dobbertin, A. Bosselaers, B. Preneel, "RIPMEMD-160: A Strengthened Version of RIPMMD," Fast
Software EncrZption, LNCS 1039, D.Gollmann, Ed., Springer-Verlag, 1996, pp. 71-82.
6 FIPS 180-1, Secure hash standard, NIST, US Department of Commerce, Washington D. C., April 1995.
7 P. R. Kasselman, W T Penzhorn , Cryptananlysis od reduced version of HAVAL, Vol. 36, No. 1, Electronic
Letters, 2000.
8 R. L. Rivest, The MD4 Message Digest Algorithm, Request for Comments (RFC)1320, Internet Activities
Board, Internet Privacy Task Force, April 1992.
9 R. L Rivest, The MD5 Message Digest Algorithm, Request for Comments (RFC)1321, Internet Activities
Board, Internet PrivacZ Task Force, April 1992.3RIPEMD-1281
10 Y. Zheng, J. Pieprzyk, J. Seberry, HAVAL--A One-way Hashing Algorithm with Variable Length of Output,
Auscrypto'92.
