[TABLE]
6 F5 n! P& _2 [$ A6 ?+ z6 q% ?
+ A0 Z: V5 J5 \& [/ u( {
2 q3 o$ X; S- l. c X9 S, z4 S 9 ]/ J, z% f1 ~& w$ ~# L
+ d6 m( e0 ^ R9 ?
4 R* n+ ?3 z5 x; U7 }
/ F+ E! X5 w8 c+ Q" c
% \% b5 O, W9 o. l& j[TR]
! g, D- \& z; j: j8 D 0 K6 D* Z) [6 ^$ |% X5 C6 b
" L2 ]: f: W3 g
5 d% e8 W& D" `, s[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。
# v8 A, R8 s' d; C7 i! S2 m# M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。
) Q7 J4 b# G( Z4 X2 g/ n四个32位变量初始化为:
4 b! Y0 f0 d& i' y6 D1 bA=0x01234567
' G F! R/ k4 I3 B( bB=0x89abcdef 3 H: M) M+ H4 q5 R
C=0xfedcba98 6 ^# i# @5 m8 F
D=0x76543210
h+ [( |8 m8 s它们称为链接变量(chaining variable)
) q& H- g" Y+ w C; f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。
' P6 F1 ^' s. h% @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。 8 e! t3 q# r# \8 S5 ?
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。 ) J* V B) V% @: t
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。 / \7 z: B8 @, g8 G+ i$ o; K
F(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z)
0 E: O6 E; A7 V& RG(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z)) 3 m) N; a' W2 L! N
H(X,Y,Z)=X^Y^Z # R& A* B( i; B: L4 E
I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) 1 U4 b1 Y6 ?' `: w# V- H% O! X- |
(&是与,|是或,~是非,^是异或) # t. N* K4 z4 Q# [' o! P% Z4 R
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。
], S' W) F+ s$ [) i" B$ \/ w0 W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。 ) g$ R. S' L) `) d) X/ z+ W
设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<' c0 T9 U7 ]+ ?% C6 D ?% h
FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<
- j$ C1 _5 J' y+ GGG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<& ] \! t$ H- Q% z" [$ c
HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<
( G$ V Q" K: k1 {) ?$ u+ P& BII(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<0 d. W1 r3 c9 a
这四轮(64步)是: 4 [6 I) ?7 @! O s5 l3 ?9 I4 ^
第一轮
0 H8 d7 o9 l6 d" b/ c- {& y( ZFF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) ) u$ s% S. v9 Y5 V
FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)
9 W& |' g# Q, H$ i$ H7 n) G, BFF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db) 1 q" o+ T5 c @) L0 t+ B& r% @( N
FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee)
2 b, Q1 m$ H3 l8 _- P! ~* O+ DFF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
; L$ L) K' ^; dFF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) 4 S) U# @& M3 ^' W5 ?. p# e/ x
FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) 9 f5 |: o: \3 `$ T4 M- D
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) 4 z2 G" A5 o2 I* H9 N1 V6 I' p. ^
FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) ; T9 x1 k' S9 i9 ]2 [ |$ \6 p4 ?
FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af) " i/ l! p; h; a& V D0 [$ m: C" |
FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) ) Y, G4 U. p, F$ C q' i! u
FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be)
8 c {4 A& T& r& L, B# M5 [8 UFF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122)
' H. g' v- W2 z9 K& ?5 g% vFF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
5 V" r0 B, d' G5 t% i$ C/ ?( AFF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e)
2 i4 }: P8 F$ q4 G& Y( ]* R; [FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) ( ?1 ]# N# W V. A
第二轮
* {) W) U7 Z5 Q$ x* S. gGG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) % B! N! x1 ~9 {0 O( S9 Z
GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340)
e# J8 u) p: ^3 `GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
8 P4 \3 R- W( ^. K+ _4 ~GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)
# x. q1 c+ B0 i3 T7 M% H9 kGG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d) + ?' U6 e' f7 Z- v# Z2 \
GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453) : J& E. @% D' n& b
GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681) & v" U$ _2 y7 u* y& j* |
GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) 5 n$ L" o @ _6 n( B( ?, X- m
GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6)
) r; R4 c8 T2 i/ a- XGG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6) + X' g& V' Q5 ^* H
GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87) * i$ w$ q5 f! O, Z I
GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed)
4 a# O! O) E6 u8 b' DGG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905) ; M& I$ b; f9 i8 l* L
GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8) 9 {7 {2 z4 F2 [7 c
GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9)
4 F* f' n) f# UGG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a) % c* J, D4 j7 A w A3 f) x; H- i9 J
第三轮 ' |. L! @% o9 _& m% N! d
HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942)
# O- R, m2 \& o3 a+ T# w9 k/ EHH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681) , W- q3 J) s- E) T. ^6 l$ z! v- z
HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122) - g' l( X. `' Q% s0 D4 C4 J+ m
HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c) 7 u( L, w1 P# S% k! O9 m; |5 c" D) F9 o! O
HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44) 9 }9 u9 W- }$ I2 ]) h
HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9) " M0 c. ?+ _7 X5 S/ }4 z8 Z. u
HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) ) @9 \$ M# ]' N+ T) K* }& T
HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
2 J: }# l% O2 y0 ]5 u* a" N$ tHH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6) 2 p! J" i1 ^, b2 d
HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa)
$ c2 R( L) M( Y& K* q8 ZHH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)
% H: w! X6 g" X1 o5 b3 M' sHH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05)
" c$ a) v a) rHH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039)
9 t2 K0 ?( a7 F$ H" P( U# mHH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)
- ]" |* g* t( HHH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8) ; n3 `; ^, Y" H2 R ?" a; k
HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665) : [0 w' y W* Y1 e, B. }
第四轮
; h. S4 W% P% _* x8 [; J, MII(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244)
6 ^- _# G9 F7 g" C$ NII(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
9 i0 c8 H1 C6 d( A0 nII(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7)
1 Q: O% D2 ]2 s' K" Y0 V8 ]- r3 B( rII(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039)
- d0 Q! `5 y- Z0 h5 lII(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3)
9 e2 d+ A2 S( p2 ]0 XII(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92) , f( k9 j/ D% P* `- v
II(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d) 1 _, A; c7 ]1 O9 L5 r% n/ C
II(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1)
* |4 A; n1 C2 C0 f9 I3 yII(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f) ' R3 O# }% t9 X" t0 D* A
II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0)
# v$ e. u& s( P* c: c' q& TII(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
. o6 T+ N6 e7 w- OII(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1)
$ f, `. J4 i6 g2 `II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82) $ X! R/ B7 O3 f' k) E
II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235) , M+ T- ]! n: `5 c7 t3 E
II(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb)
( `2 M7 Z) g" U/ }9 N3 r6 FII(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391) 1 G) o# ]4 ]& ^) b$ o
常数ti可以如下选择:
1 g, n N% M8 h4 D0 Z' r1 h在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |