[TABLE] ! H2 X! V7 z- F/ ^. H/ F% R
- _1 ?5 y5 J! f! o- \. L" L
& h4 D, n) w& K+ k# \ $ L% g9 [( ^7 }8 b. N# C) X) B6 e
! i' S8 f: J& @+ Q5 d, Y9 j
6 p" {' E- i+ `5 u
/ d+ p2 }5 V0 p! W% P
; b5 r2 t/ d" }% O! e" g[TR] ; f. |( ]& y& i; F5 X
# b, k0 p- G( c: p9 ?( n9 R% I
5 h( L1 S' l" {5 O( ?8 x. `& x
' l; w/ S" ?# \. z6 S" X[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' Z5 Z# L6 N- G8 G1 T
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。
) H t8 v) D! F, _* w; f( T" D* {四个32位变量初始化为:
5 z& e5 [. J' hA=0x01234567 7 m# v2 q" \. { Z
B=0x89abcdef
7 E7 E, n- C. F T5 @: uC=0xfedcba98 * D/ M: P. n" J7 f
D=0x76543210 % v6 E y; Y3 F; y
它们称为链接变量(chaining variable)
4 |; A& p7 \. t3 R% Q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。 : p1 M+ p3 ?8 J }
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。
6 d, q. \ ]/ `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。 7 \6 k1 \. h' @% M
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。 # p# \5 b- N ?# ^' q l
F(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z)
5 m7 R4 P$ v' X, qG(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z))
. \! P+ w8 r% T* NH(X,Y,Z)=X^Y^Z 1 T5 A/ F: n9 Z% t
I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) + o2 x- K8 L# M& W
(&是与,|是或,~是非,^是异或) 6 c9 s4 e2 l- o- ]6 A
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。
9 ~6 E& q7 [! j& U0 M; O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。
; P* e5 | z! @. x设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<
4 g3 E: q) ~) kFF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<
. f- f" F) s+ |/ C x* M( J* qGG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<% F) Z7 I: j3 Z
HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<
0 y% L2 j0 [. J8 f# h& u, qII(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<
7 i. `& ^6 C2 Z8 Q/ d% i这四轮(64步)是: # K* }& h$ s. {
第一轮
5 F* a/ ]( g) \& i: h- b5 {, r/ a; }. FFF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) $ b9 \) j/ f) _4 Y
FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)
% g% d/ c1 r4 I+ q, LFF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db)
e; U! W% }( xFF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee)
0 T/ P: _" W, S5 _: K! ?/ z! KFF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
6 P8 {" O9 o/ G8 |/ E- C mFF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) 7 m2 n3 |) I! y$ k
FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) B; D, k/ p( h5 i1 \* M
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) 9 Y( s% m8 m, w# y* ~3 _* h
FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) * T8 u5 l7 a& Y; R9 k
FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af)
+ V! V: x; e/ g& X( R) ?FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1)
) m' M4 C& s/ m' M* x) u# h% A3 OFF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) & d$ {4 m# ]0 @/ p3 x% X+ z
FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122) : P* }* m5 r; F. h1 C( G
FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
4 U- J6 M3 T& a) S: j9 }+ vFF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) * G/ A5 x) T' J* x% _
FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821)
' i/ M9 [! v0 l2 K# v+ e P第二轮
( @3 L' N* {2 m2 T; QGG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) 4 c* J% U5 p4 j, S
GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340)
* j4 O% h4 p$ a. R- wGG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
( h; L* r' c! ?5 I' h! H _* R1 UGG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)
6 \" K1 W; V, Y% u$ J5 e BGG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)
8 B! |' D( Y d ?. a+ }GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453)
5 ]! j1 }# f5 O4 x/ wGG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681) % H' j$ C) i% t( ]$ C6 L! r
GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) 6 H4 T; ]" E d3 t& v) @! u+ e( v
GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6) $ a2 {4 P* ~5 l9 g1 u, l
GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) c! @' ]5 a4 e( u
GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87) - K* ~% K( n' k% H' l' t( j
GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed)
% @" r4 O) M/ {; ZGG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)
9 H8 @' |1 Y. t$ B$ }GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) . |; g! U8 I) e' y2 d* D5 {
GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9)
0 _/ t- ` y- G" L- Z) S' \. ZGG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a)
+ B9 N6 T) L9 k ?" @$ B第三轮 ( ?# O' Y- G' u" W# Q2 i
HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942) 6 u, ?, P- S3 ^8 @+ n% [
HH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681)
. D) W+ N8 u, U; b/ K7 u! \HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122)
$ Z/ r3 h* m/ q+ hHH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c) ' v9 L7 p! j& X% ^2 p# L6 Y1 E$ _
HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44)
6 r3 l% w( ^+ s# b# KHH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) % O0 | D7 z- y7 a1 n4 u9 Z) X
HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60)
4 f5 S+ U& I* \4 b) i7 y1 X% J) nHH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
6 k/ c8 L9 P( q6 |) Z4 }" _HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) . @2 A; B( f& E8 V6 h: R$ h! V
HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa)
( g8 r$ J+ b& {4 R9 H, zHH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)
{# \& @! C, i* ]' t+ W. i) yHH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05) 1 [ d8 C: X( V4 ^8 d" j* l) y9 A: v
HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039)
+ I+ Z; A, m! h! FHH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5) - C/ g' J5 j, t
HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8) . s, S# y9 K9 t+ `, C# G# W
HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665) & P; V( Z1 o" l$ i9 K: {6 I' ]- Z
第四轮
5 y" l9 b/ W. HII(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244)
$ M" z& q s. S, A+ ]& @' LII(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
6 j* ~4 h/ Z5 {- w7 SII(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7)
& L: n: N* H% J" W' u# uII(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039)
1 K1 \: n" x3 E1 g+ }. EII(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3)
1 ~+ g1 } d3 ~ Q. c5 ` {II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92)
, x* p; ]6 O4 w- \6 d7 b# Q* III(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d)
4 t$ g: u/ m# z2 _. Y; lII(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1) 6 W( O. L: L+ i
II(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f)
. R/ {, n: y: W& ]3 \! ]# ^II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0) % u" S: K7 X0 J9 T9 v
II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
( S! l# c, w( JII(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1)
. A3 a* Q5 M x+ \8 t# x: NII(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82)
" ]: Y3 A7 a5 O2 t7 L8 N) T. |II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235)
0 S3 t5 r: `+ F4 AII(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb)
& \3 C2 F, ^$ l v/ B5 HII(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391) , k7 [$ h0 Y Y
常数ti可以如下选择:
& W6 x( Y2 {, G在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |