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散列算法是用于将任意输入数据映射到固定大小散列的数学算法。它们用于多种用途，例如将数据存储在哈希值映射、密码验证、消息消化和加密货币安全等数据结构中。

MD5 属于散列算法的消息摘要类。Rivest 开发了 MD5 和其他算法，如 MD2、MD4 等。

该算法最初设计用于验证数字签名。但后来，发现了许多导致其弃用的漏洞。

尽管如此，它仍然用于数据完整性验证，并为理解高级算法奠定了基础。MD5 算法与所有消息消化算法一样，将未知长度的消息作为输入，并将其转换为固定大小的散列。

对输入字符串的微小更改将导致完全不同的哈希值。本文将学习如何使用 C# 计算 MD5 哈希值。

在 C# 中使用 MD5 算法

MD5 算法包括以下四个主要步骤：

首先，添加填充位。

在这一步中，我们添加填充位，使总位数变为 64，小于最接近的 512 倍数。这样做是为了使算法可以处理 512 位大小的数据，步长 2，以 64 位表示的字符串长度相加得到 512 的偶数倍。

第二，添加长度位。

以 64 位计算字符串的长度。将它们附加到步骤 1 中形成的输出。

第三，初始化 MD 缓冲区。

我们初始化了 4 个消息摘要缓冲区，其名称为 A、B、C 和 D 的 32 位。它们如下：

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

第四是单个 512 位块的处理。

整个位被分成大小为 512 的块。形成的每个块被分成 16 个 32 位的子块。形成的所有 16 块通过一系列 4 操作与缓冲区 A、B、C 和 D 传递以给出最终散列。

使用 System.Security.Cryptography 库从 C# 字符串计算 MD5 哈希值

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;

public class Test {
  public static string ComputeMd5Hash(string message) {
    using (MD5 md5 = MD5.Create()) {
      byte[] input = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
      byte[] hash = md5.ComputeHash(input);

      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      for (int i = 0; i < hash.Length; i++) {
        sb.Append(hash[i].ToString("X2"));
      }
      return sb.ToString();
    }
  }
  public static void Main() {
    string message = "Welcome to DelfStack";
    Console.WriteLine(ComputeMd5Hash(message));
  }
}

输出：

53C62733BB54F2B720A32490E6C447FF

在上面的程序中，我们创建了一个存在于 C# 中的 MD5 类的对象，它通过 ComputeHash() 方法提供 md5 算法的现成实现。

我们将消息字符串转换为字节流以匹配 ComputeHash() 方法的函数签名，然后以字节流的形式返回结果。然后，我们使用字符串生成器类将字节流转换为有效的 C# 字符串。