MD5以及例题

MD5

引言

MD5（Message Digest Algorithm 5，信息摘要算法5）是一种广泛使用的哈希算法，它将任意长度的“字节串”映射为一个固定长度的大数，并且设计者寄希望于它无法逆向生成，也就是所谓的“雪崩效应”。MD5算法在信息安全领域具有重要地位，常用于数据完整性校验、密码存储等场景。然而，随着计算能力的提升和密码学研究的深入，MD5算法的安全性已经受到严重挑战。

MD5算法的工作原理

MD5算法的核心思想是将任意长度的输入数据通过一系列复杂的变换，最终生成一个128位的哈希值。这个过程可以分为以下四个主要步骤：![[MD5算法流程图.png]]
填充：MD5算法首先对输入数据进行填充，使其长度达到一个特定的长度，这是为了使原始数据的长度可以被512整除。填充的方法是在原始数据后面添加一个“1”，然后添加足够数量的“0”，最后添加一个64位的整数表示原始数据的长度。
初始化缓冲区：MD5算法使用了一个64位的缓冲区，分为四个16位部分，用来存储中间结果和最终结果。这四个部分被初始化为特定的常数。
处理分组：填充后的数据被划分为长度为512位的分组，每个分组又划分为16个32位的子分组。然后，通过一系列的位操作和模加运算，每个分组都被处理并更新缓冲区的内容。这个过程涉及四个主要的轮函数和一系列的非线性函数。
输出：处理完所有分组后，缓冲区中的内容就是最终的哈希值。这个哈希值是一个128位的数，通常表示为32个十六进制数。

MD5的使用

MD5是一种散列函数，它将输入数据（如密码）转换为固定长度（通常是128位）的散列值。这个过程是不可逆的，即不能从散列值恢复出原始输入。下面代码使用MD5来验证数据的完整性或比较两个数据是否相同

	import java.security.MessageDigest;
	import java.security.NoSuchAlgorithmException;
	import java.nio.charset.StandardCharsets;
	import java.util.Arrays;
	
	public class MD5Example {
	
	    public static void main(String[] args) {
	        // 原始字符串
	        String originalString = "这是一个用于MD5加密的示例字符串";
	
	        // 生成MD5散列值
	        String md5Hash = generateMD5(originalString);
	        System.out.println("原始字符串的MD5散列值: " + md5Hash);
	
	        // 验证散列值
	        boolean isMatch = verifyMD5(originalString, md5Hash);
	        System.out.println("散列值验证结果: " + isMatch);
	
	        // 修改原始字符串并尝试验证
	        String modifiedString = originalString + "（已修改）";
	        boolean modifiedMatch = verifyMD5(modifiedString, md5Hash);
	        System.out.println("修改后字符串的散列值验证结果: " + modifiedMatch);
	    }
	
	    /**
	     * 生成字符串的MD5散列值
	     *
	     * @param input 待加密的字符串
	     * @return 字符串的MD5散列值
	     */
	    public static String generateMD5(String input) {
	        try {
	            // 创建一个MD5消息摘要实例
	            MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");
	
	            // 将输入字符串转换为字节数组，并计算其散列值
	            byte[] hashBytes = md.digest(input.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
	
	            // 将字节数组转换为十六进制字符串
	            StringBuilder sb = new StringBuilder();
	            for (byte b : hashBytes) {
	                sb.append(String.format("%02x", b));
	            }
	
	            return sb.toString();
	        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
	            throw new RuntimeException("MD5算法不可用", e);
	        }
	    }
	
	    /**
	     * 验证给定字符串的MD5散列值是否与期望的散列值匹配
	     *
	     * @param input 待验证的字符串
	     * @param expectedHash 期望的MD5散列值
	     * @return 如果匹配则返回true，否则返回false
	     */
	    public static boolean verifyMD5(String input, String expectedHash) {
	        // 生成输入字符串的MD5散列值
	        String actualHash = generateMD5(input);
	
	        // 比较生成的散列值与期望的散列值是否相同
	        return actualHash.equalsIgnoreCase(expectedHash);
	    }
	}

先定义了一个原始字符串，并使用 generateMD5 方法生成其MD5散列值。然后使用 verifyMD5 方法来验证原始字符串的散列值是否与生成的散列值匹配。最后修改原始字符串并尝试使用相同的散列值进行验证，展示MD5散列值对于数据的敏感性。

• 例题（BUUCTF-MD5）：
  题目：e00cf25ad42683b3df678c61f42c6bda
  目前只找到在线工具来解密md5
  
• 例题（BUUCTF-丢失的MD5）
  题目：

	import hashlib  
	
	for i in range(32,127):
	
	    for j in range(32,127):
	
	        for k in range(32,127):
	
	            m=hashlib.md5()
	
	            m.update('TASC'+chr(i)+'O3RJMV'+chr(j)+'WDJKX'+chr(k)+'ZM')
	
	            des=m.hexdigest()
	
	            if 'e9032' in des and 'da' in des and '911513' in des:
	
	                print des

这题需要修复代码得到正确的运行结果的题目。
发现 "print des"格式不对，应该改为"print (des)";
又因为代码遵循MD5算法，也就是说在哈希之前必须对Unicode对象进行编码

具体做法就是在"update"函数之中所有的所有参数进行可选参数编码，默认编码为'utf-8'、

	import hashlib  
	
	for i in range(32,127):
	
	    for j in range(32,127):
	
	        for k in range(32,127):
	
	            m=hashlib.md5()
	
	            m.update('TASC'.encode('utf-8')+chr(i).encode('utf-8')+'O3RJMV'.encode('utf-8')+chr(j).encode('utf-8')+'WDJKX'.encode('utf-8')+chr(k).encode('utf-8')+'ZM'.encode('utf-8'))
	
	            des=m.hexdigest()
	
	            if 'e9032' in des and 'da' in des and '911513' in des:
	
	                print (des)

得到![[丢失的MD5flag.png]]