[TABLE] % T$ `, |- E+ K) A4 d2 X" @
2 C9 [' Z. C/ l6 S( r, V# k7 f) A/ o 3 O* i: b* D& \
7 E# k' p! T* [, y. i' D/ v& f
! B* e0 p* V z) C+ a
* w/ B- j2 l8 E# |
8 ~; r) }& G- T8 E2 |" C: w9 i# J & n, O( q! F) ^) W- l0 h. g" r
[TR] 3 D* [8 Q) Z1 ^7 k( y8 u
- w2 \7 i$ [; o& @2 y
) c: Y$ x0 w! J
8 X: s3 c# _( g7 x9 v) s; Q[TD]在一些初始化处理后,MD5以512位分组来处理输入文本,每一分组又划分为16个32位子分组。算法的输出由四个32位分组组成,将它们级联形成一个128位散列值。 + D$ d! v& Z' ?1 J0 v. g: u1 |, Z
首先填充消息使其长度恰好为一个比512位的倍数仅小64位的数。填充方法是附一个1在消息后面,后接所要求的多个0,然后在其后附上64位的消息长度(填充前)。这两步的作用是使消息长度恰好是512位的整数倍(算法的其余部分要求如此),同时确保不同的消息在填充后不相同。 / m- j! S" ~0 J9 G
四个32位变量初始化为: ! b! n: e- l6 s1 }6 C: M+ o& _7 F
A=0x01234567 ' Z. F/ ]8 o. D* t v$ A" a
B=0x89abcdef
- I' ?. c1 j: _C=0xfedcba98
6 \5 B6 R" z, T. E+ j2 yD=0x76543210 ) p( H8 n6 d; [4 W+ v _& X
它们称为链接变量(chaining variable)
8 W5 B2 X9 r9 h" S& x接着进行算法的主循环,循环的次数是消息中512位消息分组的数目。
8 a$ a ^8 {* r" C将上面四个变量复制到别外的变量中:A到a,B到b,C到c,D到d。 b% z& e" [) b0 D, o8 K
主循环有四轮(MD4只有三轮),每轮很相拟。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。再将所得结果向右环移一个不定的数,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。 + w& v: ]" I* E& k! U
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。
+ v0 Y* r* E7 m% L& }; mF(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z) + ?% y/ v' T' [* b; g$ x$ L
G(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z)) # Y) p5 V2 l2 v3 C3 D
H(X,Y,Z)=X^Y^Z
- I7 s( b- J/ G7 W" e6 qI(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) 2 C, G3 l, U- [
(&是与,|是或,~是非,^是异或)
8 F' f$ z3 A" F. N7 ]这些函数是这样设计的: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。
8 _) q# e& {2 O8 R+ ?函数F是按逐位方式操作:如果X,那么Y,否则Z。函数H是逐位奇偶操作符。 ! [7 F! F2 q6 D6 G1 f0 G/ [) l# w
设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<
) J7 m/ y7 q9 c9 |8 V' r: ^FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<
9 C: i: O; }' TGG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<7 i$ a! T2 x0 w
HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<2 y" u* D. H# {9 j6 U
II(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<
5 o2 y& Z8 D& |9 L: K9 b6 d" z这四轮(64步)是: & g3 o6 c/ L; H* |* L2 I8 z' X! c0 `
第一轮 ' z; W, c! l2 a3 F
FF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478)
+ t. m% N8 ]( U" ?FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756) ' I1 Y* R1 a5 |; D8 x: y [- c
FF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db)
& c+ L7 E$ z5 {FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee) & F: E# B! f% d. q/ C% L
FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
2 O( P( o9 \! x0 sFF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a)
6 M: v3 }. ?( L* j! R5 uFF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) * U3 \3 ^# C) A# Y6 A& S1 F
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501)
1 F7 s. t6 L% k" H P% e0 q' aFF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) 5 a, C P5 G& K: o1 v0 a4 D
FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af)
* M. m+ G X+ r3 k9 CFF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) 1 Q" I, f; k9 E# r! m& |* {0 ?9 }
FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be)
- d( w/ K% S" A8 y" R' l3 y! ^6 RFF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122) / ^) H$ ^- V! D8 v
FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
W; W1 K% Q5 F9 [4 l! tFF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e)
( Q1 ^$ `( X3 C" yFF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) 3 k3 z8 H* a3 F* \' [+ m2 U7 J
第二轮
, i0 U- U$ v% q& M, v& bGG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) : f* A) m; b3 N2 Z, `/ W
GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340)
, q5 i9 p: @: d# @! |! h* v1 ^# {- @GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
: t; a- D7 i* G5 K- tGG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)
y) N; g9 H `; C: q9 F& ~4 `$ }9 YGG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d) 6 a9 n- w: T$ w6 v) B
GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453)
% N" J/ d7 J# nGG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681) ! q& n; z; s' @5 o3 {
GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8)
! G3 F( h# D" Q" k, B- FGG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6)
5 R8 ]8 ~- s5 y$ \* P; UGG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) , f; o9 [7 U+ \0 x
GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87) 9 M/ A4 H" H, i
GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed) + Q/ O, b3 v: L- h
GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)
, U* b. }) A8 G! B9 `1 p9 h; u AGG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8)
8 D2 @5 X/ X: W; L9 P; i" a# fGG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9) . x8 p- e7 a. k
GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a) $ A1 ~' q5 J) N' P# [ ^
第三轮 + V) Z6 @* x0 v
HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942) . {' u7 I2 {6 {* p% e! |" z
HH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681)
7 u- O2 P7 s- R ~6 T4 @/ wHH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122)
t. y$ L* M: v# c5 k2 @HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c)
" G( Y$ f S4 A* UHH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44) * t* \( i1 X& ?7 a- B. B! y2 x6 v
HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) % O6 S; Q' P( }
HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) : `& N4 D7 S+ r4 p5 p5 K, r8 ~
HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
( G A# U3 U- d; Z" e. l! S# tHH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) + j W3 E$ @+ h- `$ n2 A
HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) / B7 g) _* F- t) q
HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)
/ r9 t' i+ y$ W5 H* |0 o8 F. f0 `HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05)
/ K' {5 @: `7 W# FHH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039) ) a# E& U* Q/ c
HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)
/ K# r6 S2 z0 Z5 @' Y# G" D; ~HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8)
: g0 X& D/ c8 R9 w1 ^, {HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665) + D5 S1 }8 e$ E1 c) y% s. ^2 K
第四轮 $ i- z+ H1 P; `# M6 W
II(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244) 3 s* W- l. m# B! ^0 ^
II(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
R' B7 H+ d$ q1 N$ ~( o) C1 MII(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7) 0 _, i# ?7 r' H3 G; t6 K8 E$ ]
II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039) 4 i: k' d% T. X' i# G
II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) 9 k; L0 j( A9 x* b& R; e: V, H
II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92) 2 H `+ b- n: M2 D' B$ r2 j" }, b
II(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d) . o0 v* |2 y' g
II(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1) & m; _- C% U% y- u& D
II(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f) ) `# F8 w+ S# o8 {" W
II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0) 9 u' O6 B* Y% p4 P8 F
II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
+ s" {- [. J" \II(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1) |) j" w8 B9 R7 X, h: ~
II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82) ( | r: ~1 k1 j }9 q9 ]8 ^
II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235) 0 @0 Y ^1 p- u, w. X, J f
II(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb) 9 s- }, A3 i2 M3 F9 ~
II(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391)
+ ?, [) r& D9 R- X# c. {. Q1 C常数ti可以如下选择: 8 `0 Z* x. a; H( G" Y/ O4 u1 s8 a
在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |