[TABLE]
' D& m5 Z9 A- z, y- F
; _6 y M7 D/ P u7 j" f9 l3 r" h
2 E" q/ u9 X9 p+ k" ?+ z; g' ? & z: ?- o, H& i3 @( Y3 ^2 ?
) ?/ |. D% Z" w4 r% Q& C; z
% B0 B$ v) {: q+ _/ K, z
0 q& I8 q2 x8 G8 W6 f' Z7 D[TR]
- Y8 A7 h K e3 {+ l' M 5 ^% U5 j( z" E# o4 x* J
) w' N, T$ i& l+ P4 J' s$ y
4 r& i7 q+ E0 d. G! F
[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。
: I. k" B E: a! V: `( w/ m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。
: S+ H. I$ `, K' |" v四个32位变量初始化为:
& C, `5 N2 M2 Q( j5 H9 @A=0x01234567
! x: a4 p' p5 T" Q* pB=0x89abcdef / ~7 ^4 @/ X4 ~% C
C=0xfedcba98 ( I4 y5 M6 p& H
D=0x76543210 % x7 F4 y* f' W$ u- A
它们称为链接变量(chaining variable)
; V- ~" F k0 l- |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。
7 H& _/ @. p& a3 a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。
7 A* _* }9 F X m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。 + A$ U% A. t; ~9 e
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。
7 p; F: B+ w9 ^: X: N6 \3 lF(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z) 0 j/ ^0 `4 `+ S/ F3 b6 j
G(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z)) 9 D$ J* k8 J# E% K) m
H(X,Y,Z)=X^Y^Z
9 y% ?5 i1 j& U/ D+ N. jI(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) ; }) p8 N Z8 `7 |/ R
(&是与,|是或,~是非,^是异或) ; j( ?: Y' G9 V
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。
% y' a& `& n z5 e8 e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。 4 T% q! B+ ^% q. R
设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<
7 T3 y1 [6 A9 V9 [4 T! f. @3 ^FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<6 |( e, j( S5 Z8 x& w7 u: ^4 k3 \1 e
GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<
5 c4 q+ U) d* D) h6 VHH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<3 J1 s' c1 W p% W0 x
II(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<; Q2 z4 H- S4 a/ v
这四轮(64步)是:
% W3 Q' Y/ q& i% J9 N7 P第一轮
7 d1 a# R) a ~FF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478)
4 Q* M: V0 ]/ U; A/ S0 TFF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)
2 e% E, q4 u# d6 N3 C1 H9 s1 sFF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db)
" N# B" C! z+ O7 W* nFF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee) 3 D9 Q" {2 k; m/ e
FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf) 1 N8 G( P9 _% @9 z& R) h! ^( T
FF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) 1 H# r' f& S9 q4 V$ e6 H
FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) , m: `/ L7 o1 }4 n. l
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501)
: c6 i8 p1 S. A# Y4 V' |FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) - J) u' W% q# M- s* |4 i
FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af)
4 N! ]/ b7 k+ m) KFF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) j# P: r# I- z0 x: V+ i
FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) $ T1 e7 M6 q5 m2 h3 d
FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122)
* t- [, r/ _6 p5 F: o& E" ?FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
3 b7 k: d4 D0 E6 ~) nFF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) ! l2 H- b% D: o! o
FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) " D; x( x1 p( W4 T$ H- g/ c
第二轮
/ A9 a( {, s) \2 _6 dGG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562)
4 Q) z2 i, e" s8 C5 z( eGG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340) ! z2 m, G2 ?! d! P" ^3 E2 u
GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51) 2 E) k- E1 U7 M4 i5 Y
GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)
l( f9 ?% D; r; t. D6 z6 jGG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)
( E" [5 v% ?7 L cGG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453) - s% |1 O$ _) J& s
GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681)
9 d$ M7 g5 t* M5 fGG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) - w1 a' o' l! s/ @' {: A
GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6)
, F% y3 h+ Y! I. ]GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) 0 e! K. N% F' m0 H
GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87)
! K2 F8 z9 \$ f1 n' B0 pGG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed) / g1 o0 e5 _ x5 B6 p6 C3 i
GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905) & K# g& [$ e; V2 \" i1 `
GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) / V e$ O- Y9 Q" K' E/ u4 b
GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9)
6 |% N' U" Q# z" x H' N8 ~GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a) - x% h i. c7 H- v* `: G$ f( ^
第三轮
+ Z1 [+ ]7 e1 S8 THH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942)
6 L- y3 y7 V( l gHH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681)
* k* l, p: o- r8 `/ s$ S7 sHH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122)
# r$ [! O5 I" Y* x2 B/ P. P2 V5 OHH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c)
; x I( K7 h% r4 M* x! OHH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44)
% h1 j8 k' F G2 H6 z9 {HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) ' B* o0 t( y" ?+ a. f2 e
HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) $ t) n7 Z6 O- i8 b/ f" K
HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70) 5 r8 K! W6 \4 W/ N# I" Z% @5 s
HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) % H$ b7 @- ^% h- ]" }
HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) 9 B8 Q$ A- O' g4 m; x
HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085) . o$ b3 R* Q% P4 f3 Z9 j2 ]
HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05)
' j* K- w4 F2 W* X4 C4 O- D5 {8 B6 qHH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039) ; }0 L# d8 B4 N
HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)
; z: g; c: r, z4 i4 e( l. BHH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8)
4 E5 ^+ {( n, x9 bHH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665)
- ]' X) [/ M5 U0 u. g4 b5 w第四轮
+ n1 _- ?# m5 i X) VII(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244)
# f5 A, i9 q0 K, @# vII(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
+ @' b8 W) z5 ~4 Q }II(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7) 4 y1 B- c+ K" z% R8 b2 s6 N. p3 T0 E. b% Q
II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039) , {- E/ E9 ]+ x2 d8 K: L2 m
II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) * p- N. H3 g8 d/ ] F0 \: U7 t7 m( T5 C1 X
II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92)
! Q) p* c9 \) wII(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d)
8 t: D' Z* B; P+ X9 _6 N sII(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1)
$ a" U3 Q( m) dII(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f)
! S% O* h9 V3 EII(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0) 7 N! J% K* P$ ^; P3 i p. Q
II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
0 {* t2 g6 @& c7 U5 z uII(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1)
z; {. M5 f' hII(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82)
5 K O- X6 B; |/ u9 OII(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235)
. o+ b% W5 L& Y, ^1 aII(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb)
# J! a8 j5 c* }7 fII(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391) ( i5 V! e9 m( x# ]0 ~ Z7 G& E3 ~' r/ b0 [
常数ti可以如下选择:
, \. e: |3 i' M在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |