[TABLE]
# Z7 t! a8 n& l q5 ~6 k
7 I- L Z# Q( }# S' N+ S" P- u
% v/ P( u4 F2 V2 n * t* a4 W3 G/ ^& I
8 F4 g. c2 f3 u& j 7 ~3 w/ e8 }( g: r' M# v% q& S
0 q" b4 b3 L; I3 r* \
' \( `% f' _3 u* v& `9 s( y1 b[TR]
0 Y( g' c0 `8 r5 ]% S . G; W/ w" l1 A
3 @, C/ w8 a, `# b9 U9 H: w% R, R
8 s: }* V. H4 ]1 Q8 s[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。
1 X! k q3 J! i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。 2 F- H( O1 H3 X" W' {
四个32位变量初始化为:
( d) D- N5 ^/ M7 U2 N/ k2 u# M7 W9 OA=0x01234567 " `8 R4 g$ G; b
B=0x89abcdef
( y/ i: C) _" u ]C=0xfedcba98 4 L$ p- S h" i2 H: r" X0 r
D=0x76543210
3 b1 W z& v' p9 x1 O它们称为链接变量(chaining variable)
2 |0 S% L5 L8 V$ t8 H4 X5 }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。
* F3 E: ~6 T0 z( G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。 3 M6 ^3 `4 ]% m5 E9 I2 ^* |
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。
5 o" n+ w* q) D3 D* {以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。 1 Q$ }1 W9 @& a( c
F(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z)
/ k1 F9 H* K: G$ Q/ u: YG(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z))
6 `# L4 S3 [& M0 ?$ YH(X,Y,Z)=X^Y^Z
V+ E- J1 Q" y/ C* P8 v& ZI(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z))
7 B- b( k( u D! G7 H! ?(&是与,|是或,~是非,^是异或)
- Z, _" s4 ^+ f. a8 k6 t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。
/ R# X4 |9 ^' T/ G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。 & A* i7 t7 o9 U& U
设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<* ]4 a) k# {3 [% }9 V( [
FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<2 y% d- k9 c) r5 u+ N
GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<
: o0 ~8 x, w0 l' q: H9 }' w( ?7 rHH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<
% |$ C2 C2 o- {! I" Y# a, wII(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<2 E0 Y3 _0 p5 a1 k7 ^
这四轮(64步)是:
1 t; Y7 [# o. z1 V% h8 ^7 b* C第一轮
- b4 K, R8 s$ a2 |( e* BFF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) : C5 q$ P4 P, ^
FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)
# ~; l$ f* f: ^& U) SFF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db) ; F# \$ @6 e. x! J1 H+ E% X' E
FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee)
5 N4 ~" h: B- V- W- g: d# SFF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
+ a$ V7 S9 G; r! zFF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a)
5 q! m+ L/ C3 t! H' \FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) + P0 i7 V2 D& d( G% E' k' I& K
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) 3 D1 w0 N- G4 r. R
FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8)
+ K% j4 |1 R1 W" k0 `9 M7 \) yFF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af) % i# c9 j9 R. h
FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) % [& q, ^- l- m8 | P& f
FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) - |' w# s( o6 ^- o; W
FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122) * a6 t8 s" Y/ I; Q/ p6 L
FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
. j# X# G& r0 _+ rFF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) ) e% G: s$ B4 W6 g1 V
FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821)
7 g# W6 d( x- X+ ^* B+ M& l* H第二轮
# \, R* ~( x1 JGG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) & t' S* k# } L
GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340) 3 B$ X2 \# a* T6 \0 v
GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
Q9 y+ P% t& y4 `8 y. OGG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa) + k5 x& M; j, g' H* V" V- {
GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)
$ T) X k* d9 }) d5 }) Z( EGG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453)
$ |- D5 n) _# n: e! X( v" R3 _8 `3 n _GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681)
( S* c8 E4 z5 \( LGG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) , ?, X& {8 J- ^( i6 Q$ d
GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6) ' I$ }# c8 i c/ R1 T
GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) ) k& i8 X& _4 ]9 y
GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87)
5 z0 R6 k) ]+ ?7 c8 y2 LGG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed)
! F5 V M! {1 [/ M5 Q/ cGG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)
% }: }! i' E+ v V, v3 ZGG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) 7 [5 L# F+ ]7 @' [! J
GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9)
+ N0 ^3 u$ X' ^8 g7 [GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a) 4 i, e' H+ H7 N) R
第三轮
% L3 R0 O0 c0 ]7 L* c! S7 dHH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942)
; j9 y# n P! }. ~2 _4 pHH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681) 6 B$ X. s4 E# u/ ]$ J. Y1 z3 J
HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122)
. J9 u: O7 z" k) jHH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c)
' _* |8 l& j9 T1 @/ @. Y5 }0 c* mHH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44)
9 g& C: O/ b# s) Y; H( E$ aHH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) ; t8 Y7 ]' V: v
HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60)
" V# Z( h+ ?* [2 j" UHH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
1 q8 l$ y. L2 ^HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) 8 V) G$ X# H; u# @; f
HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) " R$ B& e( a1 H/ h, e: T4 b
HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085) 3 r; s7 C" l; f8 B
HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05) 5 I- j* M: l; \9 H6 j0 G- h
HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039)
& m% E5 Q* [) ~4 n/ ? GHH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5) + P/ ~5 J- [/ ~! |
HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8) , d4 u H' E E5 g3 v6 _/ e- c
HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665)
3 z: ^& G* }% p% F! P6 B5 t第四轮 % K @6 u9 N- B2 R
II(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244) 7 s) d* T/ F/ o
II(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
* l% g2 O6 z! ~! S# j. D, YII(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7) 0 L' ~( z5 P3 H* T' Y* @: S8 ]
II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039)
, T+ @4 \) G& j! k) G& `II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) 0 i6 x' W7 _( U. J
II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92)
$ n' k& f) H' j1 n. v' D# K# tII(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d) # w, p, u4 H! ~- K
II(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1)
/ p/ \! b& v9 S' M. CII(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f)
3 Y* ~' j0 `7 P8 Q# k6 aII(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0)
+ a+ B3 t& `6 f6 Q1 GII(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
% e$ E# W# I! c4 TII(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1) 8 Q+ m! L: y9 x& ^2 H. D9 q
II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82) 9 {) L/ D1 ?$ E2 i/ _+ L
II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235) 2 w& X8 A$ M6 S8 L- @/ x' R1 O, }
II(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb)
# R2 `6 N! c3 Z- h7 aII(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391) - I. `( u% s& U0 E7 R5 V0 q
常数ti可以如下选择:
1 i0 a- R, B* {% d9 S在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |