| 概述 | |
|---|---|
| 设计者 | 罗纳德·李维斯特 |
| 首次发布 | 1992年4月 |
| 系列 | MD2、MD4、MD5、MD6 |
| 密码细节 | |
| 摘要长度 | 128位 |
| 分组长度 | 512位 |
| 结构 | Merkle–Damgård construction（英语：Merkle–Damgård construction） |
| 重复回数 | 4[1] |
MD5消息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16个字节）的散列值（hash value），用于确保资讯传输完整一致。MD5由美国密码学家罗纳德·李维斯特（Ronald Linn Rivest）设计，于1992年公开，用以取代MD4算法。这套算法的程序在RFC 1321 中被加以规范。
将数据（如一段文字）运算变为另一固定长度值，是散列算法的基础原理。
1996年后被证实存在弱点，可以被加以破解，对于需要高度安全性的资料，专家一般建议改用其他算法，如SHA-2。2004年，证实MD5算法无法防止碰撞攻击（英语：Collision_attack），因此不适用于安全性认证，如SSL公开密钥认证或是数码签名等用途。
1992年8月，罗纳德·李维斯特向互联网工程任务组（IETF）提交了一份重要文件，描述了这种算法的原理。由于这种算法的公开性和安全性，在90年代被广泛使用在各种程序语言中，用以确保资料传递无误等。[2]
MD5由MD4、MD3、MD2改进而来，主要增强算法复杂度和不可逆性。
MD5曾被用于文件校验、SSL/TLS、IPsec、SSH，但MD5早已被发现有明显的缺陷。
MD5是输入不定长度资讯，输出固定长度128-bits的算法。经过程序流程，生成四个32位数据，最后联合起来成为一个128-bits散列。基本方式为，求余、取余、调整长度、与链接变量进行循环运算。得出结果。
是XOR,AND,OR ,NOT 的符号。
//Note: All variables are unsigned 32 bits and wrap modulo 2^32 when calculatingvarint[64]r,k//r specifies the per-round shift amountsr[0..15]：={7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22, 7, 12, 17, 22}r[16..31]：={5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20, 5, 9, 14, 20}r[32..47]：={4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23, 4, 11, 16, 23}r[48..63]：={6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21, 6, 10, 15, 21}//Use binary integer part of the sines of integers as constants:forifrom0to63k[i]:=floor(abs(sin(i+1))×2^32)//Initialize variables:varinth0:=0x67452301varinth1:=0xEFCDAB89varinth2:=0x98BADCFEvarinth3:=0x10325476//Pre-processing:append"1"bittomessageappend"0"bitsuntilmessagelengthinbits≡448(mod512)appendbitlengthofmessageas64-bitlittle-endianintegertomessage//Process the message in successive 512-bit chunks:foreach512-bitchunkofmessagebreakchunkintosixteen32-bitlittle-endianwordsw[i],0≤i≤15//Initialize hash value for this chunk:varinta:=h0varintb:=h1varintc:=h2varintd:=h3//Main loop: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:=leftrotate((a+f+k[i]+w[g]),r[i])+ba:=tempNexti//Add this chunk's hash to result so far:h0:=h0+ah1:=h1+bh2:=h2+ch3:=h3+dEndForEachvarintdigest:=h0appendh1appendh2appendh3//(expressed as little-endian)
一般128位的MD5散列被表示为32位十六进制数字。以下是一个43位长的仅ASCII字母列的MD5散列：
MD5("The quick brown fox jumps over the lazy dog")= 9e107d9d372bb6826bd81d3542a419d6即使在原文中作一个小变化（比如用c取代d）其散列也会发生巨大的变化：
MD5("The quick brown fox jumps over the lazycog")= 1055d3e698d289f2af8663725127bd4b空文的散列为：
MD5("")= d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e2004年的国际密码讨论年会（CRYPTO）尾声，王小云及其研究同事展示了寻找MD5、SHA-0及其他相关散列函数的散列冲撞的新方法[3]。所谓散列冲撞指两个完全不同的消息经散列函数计算得出完全相同的散列值。根据鸽巢原理，以有长度限制的散列函数计算没有长度限制的消息是必然会有冲撞情况出现的。在此之前，已有一些研究者在有约束条件下找到多对哈希冲撞[4][5]。
2009年，中国科学院的谢涛和冯登国仅用了220.96的碰撞算法复杂度，破解了MD5的碰撞抵抗，该攻击在普通电脑上运行只需要数秒钟[6]。2011年，RFC 6151 禁止MD5用作密钥散列消息认证码。
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