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MD5 是一种密码协议，以前用于加密，但现在通常用于身份验证。 它基于哈希函数中的哈希过程，针对某些纯文本生成加密的哈希值。

什么是哈希函数

在探索 MD5（消息摘要算法）之前，了解哈希函数非常重要。 哈希是哈希函数过程，用于将纯文本转换为具有哈希值的密文。

它基于数学函数，有助于将纯文本转换为密文，通常是压缩的哈希值。

该图演示了哈希函数的工作原理； 我们提供一些基本消息，该消息是哈希函数的输入。 它执行一些过程并为我们提供称为密文的加密随机值的输出。

哈希函数的特点

1. 输出始终具有相同的长度，即 128 位，而不依赖于纯文本的大小。
2. 即使原始消息超过 128 位，它也会对其进行压缩。
3. 它消化数据（消息），将数据表示为更小的哈希值表示形式。
4. 对于每条不同的消息，哈希值应该是唯一的。
5. 对于同一消息，哈希值应该始终相同。

什么是 MD5

MD5（消息摘要算法）是一种密码协议，用于验证消息、内容验证和数字签名； Ronald Rivest 在 [1991]（https://en.wikipedia.org/wiki/MD5#:~:text=Ronald Rivest in-,1991 to,-replace an previous）设计它作为 MD4 的高级版本。 它基于哈希函数来验证发送和接收的文件。

MD5现在用于数据认证，但最初它用于数据加密。 身份验证是加密的核心属性之一，它可以帮助我们进行身份验证并实现数据完整性。

MD5 是一种用于密码真实性或验证文件原创性的有效算法，因为它逐位检查文件或密码的哈希值。

MD5算法有4个突出的步骤：

1. 填充位
2. 附加长度
3. 初始化MB缓冲区
4. 处理每个块

填充位

我们的初始消息可以是任何大小，4000 位、1231 位或任何其他位数； 然后，我们添加一些填充位。 最后，您需要确保 64 位的大小是 512 的倍数。

我们在开头添加 1，其余的 0 在填充中。

附加长度

在此步骤中，为了使最终消息成为 512 的倍数，您需要向其中添加更多字符。 为此，请获取原始消息的长度并以 64 位的形式表示。

这种组合为我们提供了要散列读数的最终消息。

初始化MB缓冲区

是时候初始化缓冲区 A、B、C 和 D 了； 每个缓冲区用于计算消息摘要的值。 每个缓冲区都是 32 位，初始化如下：

A = 01 23 45 67
B = 89 ab cd ef
C = fe dc ba 98
D = 76 54 32 10

处理每个块

每个 512 位块被分成 16 个块的进一步小块； 每个子块的大小为32位。 总的来说，四轮处理每个块并执行一些特定操作。

每轮都利用全部 16 个块，并且缓冲区是常量数组值。

常量数组表示为 T[1] -> T[64]，所有子块表示为 M[0] -> m[15]。

根据此图，您可以看到正在为每个缓冲区运行这些值。

void print_MD5(unsigned char* md, long size = MD5_DIGEST_LENGTH) {
  for (int i=0; i<size; i++) {
    cout<< hex << setw(2) << setfill('0') << (int) md[i];
  }
}

该函数用于正确打印MD。

#include <iostream>
#include "md5.h" // This is an external library that you need to import for MD5 algorithm

using namespace std; // for cout

int main(){
cout << "md5 of 'grape' : " << md5("grape") << endl;
return 0;
}

输出:

md5 of 'grape' : b781cbb29054db12f88f08c6e161c199

此代码包含一个外部库 md5.h，允许您使用 MD5 算法并生成纯文本的哈希值。 我们将字符串葡萄作为参数传递给返回文件哈希值的 md5 函数。

fileSize = file.tellg();
cout << "File size \t"<< fileSize << endl;
memBlock = new char[fileSize];
file.seekg(0,ios::beg);
file.read(memBlock, fileSize);
file.close();

获取文件大小并将其复制到内存中。

总结

MD5 哈希算法基于从纯文本中获取密码哈希值的复杂数学公式。 正如我们在 MD5 算法的工作中所看到的，它将纯文本转换为特定大小的块，并对其执行不同的操作。

最后，我们根据文本压缩 128 位值。 字母a的MD5算法哈希值看起来像0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661。