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關(guān)于MD5加密

　　MD5的典型應(yīng)用是對(duì)一段信息（Message）產(chǎn)生信息摘要（Message-Digest），以防止被篡改。比如，在UNIX下有很多軟件在下載的時(shí)候都有一個(gè)文件名相同，文件擴(kuò)展名為.md5的文件，在這個(gè)文件中通常只有一行文本，大致結(jié)構(gòu)如：

　　MD5 (tanajiya.tar.gz) = 0ca175b9c0f726a831d895e269332461

　　這就是tanajiya.tar.gz文件的數(shù)字簽名。MD5將整個(gè)文件當(dāng)作一個(gè)大文本信息，通過其不可逆的字符串變換算法，產(chǎn)生了這個(gè)唯一的MD5信息摘要。為了讓讀者朋友對(duì)MD5的應(yīng)用有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，筆者以一個(gè)比方和一個(gè)實(shí)例來簡(jiǎn)要描述一下其工作過程：

　　大家都知道，地球上任何人都有自己獨(dú)一無二的指紋，這常常成為公安機(jī)關(guān)鑒別罪犯身份最值得信賴的方法；與之類似，MD5就可以為任何文件（不管其大小、格式、數(shù)量）產(chǎn)生一個(gè)同樣獨(dú)一無二的“數(shù)字指紋”，如果任何人對(duì)文件名做了任何改動(dòng)，其MD5值也就是對(duì)應(yīng)的“數(shù)字指紋”都會(huì)發(fā)生變化。

　　我們常常在某些軟件下載站點(diǎn)的某軟件信息中看到其MD5值，它的作用就在于我們可以在下載該軟件后，對(duì)下載回來的文件用專門的軟件（如Windows MD5 Check等）做一次MD5校驗(yàn)，以確保我們獲得的文件與該站點(diǎn)提供的文件為同一文件。利用MD5算法來進(jìn)行文件校驗(yàn)的方案被大量應(yīng)用到軟件下載站、論壇數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)文件安全等方面。

　　MD5的典型應(yīng)用是對(duì)一段Message(字節(jié)串)產(chǎn)生fingerprint(指紋)，以防止被“篡改”。舉個(gè)例子，你將一段話寫在一個(gè)叫 readme.txt文件中，并對(duì)這個(gè)readme.txt產(chǎn)生一個(gè)MD5的值并記錄在案，然后你可以傳播這個(gè)文件給別人，別人如果修改了文件中的任何內(nèi)容，你對(duì)這個(gè)文件重新計(jì)算MD5時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)（兩個(gè)MD5值不相同）。如果再有一個(gè)第三方的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，用MD5還可以防止文件作者的“抵賴”，這就是所謂的數(shù)字簽名應(yīng)用。

　　MD5還廣泛用于操作系統(tǒng)的登陸認(rèn)證上，如Unix、各類BSD系統(tǒng)登錄密碼、數(shù)字簽名等諸多方。如在UNIX系統(tǒng)中用戶的密碼是以MD5（或其它類似的算法）經(jīng)Hash運(yùn)算后存儲(chǔ)在文件系統(tǒng)中。當(dāng)用戶登錄的時(shí)候，系統(tǒng)把用戶輸入的密碼進(jìn)行MD5 Hash運(yùn)算，然后再去和保存在文件系統(tǒng)中的MD5值進(jìn)行比較，進(jìn)而確定輸入的密碼是否正確。通過這樣的步驟，系統(tǒng)在并不知道用戶密碼的明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統(tǒng)的合法性。這可以避免用戶的密碼被具有系統(tǒng)管理員權(quán)限的用戶知道。MD5將任意長度的“字節(jié)串”映射為一個(gè)128bit的大整數(shù)，并且是通過該128bit反推原始字符串是困難的，換句話說就是，即使你看到源程序和算法描述，也無法將一個(gè)MD5的值變換回原始的字符串，從數(shù)學(xué)原理上說，是因?yàn)樵嫉淖址袩o窮多個(gè)，這有點(diǎn)象不存在反函數(shù)的數(shù)學(xué)函數(shù)。所以，要遇到了md5密碼的問題，比較好的辦法是：你可以用這個(gè)系統(tǒng)中的md5()函數(shù)重新設(shè)一個(gè)密碼，如admin，把生成的一串密碼的Hash值覆蓋原來的Hash值就行了。

　　正是因?yàn)檫@個(gè)原因，現(xiàn)在被黑客使用最多的一種破譯密碼的方法就是一種被稱為"跑字典"的方法。有兩種方法得到字典，一種是日常搜集的用做密碼的字符串表，另一種是用排列組合方法生成的，先用MD5程序計(jì)算出這些字典項(xiàng)的MD5值，然后再用目標(biāo)的MD5值在這個(gè)字典中檢索。我們假設(shè)密碼的最大長度為8位字節(jié)（8 Bytes），同時(shí)密碼只能是字母和數(shù)字，共26+26+10=62個(gè)字符，排列組合出的字典的項(xiàng)數(shù)則是P(62,1)+P(62,2)….+P(62,8)，那也已經(jīng)是一個(gè)很天文的數(shù)字了，存儲(chǔ)這個(gè)字典就需要TB級(jí)的磁盤陣列，而且這種方法還有一個(gè)前提，就是能獲得目標(biāo)賬戶的密碼MD5值的情況下才可以。這種加密技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于UNIX系統(tǒng)中，這也是為什么UNIX系統(tǒng)比一般操作系統(tǒng)更為堅(jiān)固一個(gè)重要原因。