什么是MD5

　　MD5是一種消息摘要算法，其全稱是“Message-Digest Algorithm 5”，中文翻譯為“消息摘要算法第5版”。

　　MD5算法是由美國(guó)密碼學(xué)家羅納德·李維斯特（Ronald Linn Rivest）于1991年設(shè)計(jì)的，是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的加密算法。MD5算法可以將任意的數(shù)據(jù)“壓縮”成一個(gè)128位的密文，這個(gè)密文不能被破解和還原回原來(lái)的數(shù)據(jù)，因此可以保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

　　MD5算法的基本思想是將數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)換成一段固定長(zhǎng)度的數(shù)字，這段數(shù)字就是MD5值。MD5算法不是一種加密算法，它沒(méi)有密鑰的概念，任何人都可以進(jìn)行MD5值的計(jì)算，也可以對(duì)MD5值進(jìn)行驗(yàn)證。因此，MD5算法主要用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和防篡改，而不是保密性。

　　MD5算法的計(jì)算過(guò)程非常簡(jiǎn)單，可以分為以下幾個(gè)步驟：

　　1. 填充數(shù)據(jù)：首先，將需要計(jì)算MD5值的數(shù)據(jù)按照512位（64字節(jié)）的大小進(jìn)行填充。如果數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不足512位，需要添加一定的填充數(shù)據(jù)，使其長(zhǎng)度為512位。

　　2. 初始化MD5寄存器：將4個(gè)32位寄存器A、B、C、D初始化為固定值，這些值由算法設(shè)計(jì)者預(yù)設(shè)。

　　3. 處理數(shù)據(jù)：將填充好的數(shù)據(jù)分成若干個(gè)512位的數(shù)據(jù)塊，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行一系列的運(yùn)算，最終得到一個(gè)128位的MD5值。

　　4. 輸出結(jié)果：將計(jì)算得到的MD5值轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制格式，即為最終的密文。

　　MD5算法的核心部分是數(shù)據(jù)處理過(guò)程，這個(gè)過(guò)程包括4個(gè)循環(huán)和64個(gè)運(yùn)算。具體操作包括四個(gè)輪（Round）：

　　輪1：每個(gè)輪中都會(huì)進(jìn)行16次運(yùn)算，每次運(yùn)算都會(huì)使用不同的運(yùn)算函數(shù)。首先，將當(dāng)前數(shù)據(jù)塊分成16個(gè)32位的小塊，每個(gè)小塊用4個(gè)字節(jié)表示。然后，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)F（X，Y，Z）來(lái)處理數(shù)據(jù)，這個(gè)函數(shù)將X、Y、Z三個(gè)數(shù)合并成一個(gè)數(shù)值。具體公式如下：

　　F（X，Y，Z）＝（X ＆ Y）｜（（~X）＆Z）

　　在每次運(yùn)算中，函數(shù)F使用不同的小塊作為X、Y、Z的值，這樣就可以進(jìn)行16次不同的運(yùn)算。

　　輪2：第二輪與第一輪類似，不同之處在于使用了不同的函數(shù)G（X，Y，Z），并且每個(gè)小塊的位置也有所變化。具體公式如下：

　　G（X，Y，Z）＝（X ＆ Z）｜（Y ＆（~Z））

　　輪3：第三輪中同樣使用了不同的函數(shù)H（X，Y，Z），并且每個(gè)小塊的位置也有所變化。具體公式如下：

　　H（X，Y，Z）＝X⊕Y⊕Z

　　輪4：最后一輪使用了另一個(gè)函數(shù)I（X，Y，Z），并且每個(gè)小塊的位置同樣有所變化。具體公式如下：

　　I（X，Y，Z）＝Y(jié)⊕（X｜（~Z））

　　MD5算法的安全性一直備受質(zhì)疑，因?yàn)槠渌惴ㄔO(shè)計(jì)存在安全漏洞，以至于可以被惡意軟件攻擊并被破解。因此，現(xiàn)在一般不再使用MD5算法，而是采用更加安全可靠的SHA-256等算法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和消息認(rèn)證。