[TABLE] : J0 N# N* H$ q; p1 `$ k6 M
& z: n! d- d- s8 S
+ f! z2 i! ^: z# q! z3 p
# p( y& V5 _& b0 Y4 \( ~; V7 X" C
( n. r1 l. G6 M5 G$ [( g+ x * J# G" L4 D$ k& F R# c' Z
" G+ j, y, d- g. ?! A' S , c7 ]9 Z% `! V+ m1 }
[TR] , ~9 `/ v1 e6 o& T2 @0 {+ e
* t% J" |) {, |' a6 o I! n7 S
4 E3 \7 I% F) p 9 {8 G7 ]5 Q$ s7 ]
[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。
% I- E9 {0 A4 y* x* ?0 B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。 7 x# o' W! x% n! F9 r9 Y9 @4 E
四个32位变量初始化为: % N i2 l# [" H% a
A=0x01234567 4 n+ P5 Z- N4 N2 A
B=0x89abcdef
' X8 r9 c: a: u9 I" K; CC=0xfedcba98 / H) M) M# z# S$ D9 W1 }5 J
D=0x76543210 % P9 W( `) R6 Z; c. g
它们称为链接变量(chaining variable) : _. C9 M" R0 J1 O1 V/ \7 w0 C( C
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。 + O& C+ `9 I7 v7 K2 s0 h+ `3 a/ C
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。
9 ?3 E7 ~% b- } J0 D* N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。 6 c: v9 W' X6 E# e
以一下是每次操作中用到的四个非线性函数(每轮一个)。
! T- Z, j% @/ H6 L$ t7 H. MF(X,Y,Z)=(X&Y)|((~X)&Z) ' ^0 i( c) k2 N& S1 N- |2 o% Y; M
G(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(~Z))
1 ]' W7 Z3 p( Y2 Z/ q0 }H(X,Y,Z)=X^Y^Z
$ U. ^5 d' @$ f9 e% XI(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z)) 1 l) t# `2 z' F) ~" I$ S9 |9 o
(&是与,|是或,~是非,^是异或) 0 D0 t% [7 h; w7 u
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。
: y% `* M }5 c! Y* l2 R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。
) A K( s# o: {. N% X设Mj表示消息的第j个子分组(从0到15),<<6 r0 W4 z) K, _. N
FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(F(b,c,d)+Mj+ti)<<
( d* G, w) y- I T& \GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(G(b,c,d)+Mj+ti)<<
: i) i' E6 f& ?" \2 T+ hHH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(H(b,c,d)+Mj+ti)<<
" \; n1 T% G) s AII(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+(I(b,c,d)+Mj+ti)<<% a' F1 G; p: X. B. b7 z" ?) f
这四轮(64步)是:
0 r6 N" T, c( A. L0 a. {+ @第一轮
, y+ e' C% m3 G% B5 v3 bFF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478) - p# Y; f8 ~( u) a: Y
FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756) 2 c# A4 D5 S3 \8 o, o: `
FF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db)
* Q, q: L6 c8 ]- X" J) T0 BFF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee) - E$ | [# e, c" D3 R/ ~. c5 S
FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
4 g7 H: ^4 [$ ^! g& LFF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a) - T, M$ w- p) i' E; S' L
FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613) ( J# } ^. `1 \/ k$ j& P4 A- D# s
FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501) $ f* }# \$ k) e
FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8) / h& Y' `! c8 y5 x3 {0 d( g
FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af) 0 y: J% o/ W4 Y! v4 Q; A1 m
FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1) : ~1 Y% v. M8 Z
FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be) Y* a5 f3 v8 j3 L0 ^ [! j& c
FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122)
2 V* F2 S- Z- E* V3 [0 v' ~2 sFF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
8 \# j& R% e1 g7 I' K" B* I. _FF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e) & t3 M% _* [6 l6 U' P
FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821) + P2 U; B }; z7 @* z3 ~
第二轮 4 X3 v' Z: g; M- H& ?5 P
GG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562) " {, K3 w3 D$ {$ U- h
GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340) / x0 J3 _3 D1 [9 z
GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
, @$ V: @$ ]7 ?* f+ SGG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa) ) ]& Y3 } U' [+ a1 c* G/ ~* w# I
GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)
( P6 [1 h8 G9 c2 a s( m9 JGG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453)
! I. C3 v: j& s! X7 v5 wGG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681)
. t( J6 _; Q; k9 D% pGG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8) 8 c; Z. B8 O0 _6 x8 F+ E
GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6)
1 @# J1 x- v3 h' \GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6)
9 M$ Y2 r- A9 l$ g6 W- S! PGG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87)
. x! I+ b$ Z6 S xGG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed)
) l1 J$ b# p2 d+ }7 P- w% _ vGG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)
, h, {. q7 z( a0 d7 k( aGG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8)
/ f3 D3 @9 e$ U2 A5 O- dGG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9) 6 y6 b, O/ E3 \# E
GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a)
" R! N/ D8 B/ k8 j; o; O M6 B+ p+ n第三轮
+ j2 G: e: z1 i9 B5 ^; i7 `HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942)
# e6 e' [# w4 C j, HHH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681) 3 f% e% U0 Q$ y9 ~3 Q
HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122) + b1 C, ~ ^/ O9 S- N
HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c) ' g2 b, q8 R8 J% E0 b
HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44) + x8 h+ G+ `! p. O& X0 h! \ z* F
HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9)
. l) A/ F$ b- v" e2 q H7 [HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60) & Q( E8 W1 m* d5 T5 [1 {
HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
- P; K2 W2 Z$ Q% V. SHH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6)
q8 q0 y3 w- ?$ c" \. x! lHH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa) , i! U* e( i8 R; Z4 i
HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)
) o7 g3 H" k; o$ S, c) H3 b" S$ t: zHH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05) , J9 N$ S7 I8 _* k' ` k5 p
HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039) & |& M V- A. p2 m
HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)
$ D: }5 q _* wHH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8)
( v# w4 c% O) k \+ [HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665)
/ V3 W' i B q6 L _第四轮
" \$ n4 }. v0 YII(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244) * X2 w' t7 p6 B+ q
II(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97) + J0 u; g" x: A# w
II(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7)
) @9 U l( j- n* B' III(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039) : o: o, |% h; s T% [" u: x
II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3) # w, e5 h" E9 U9 h. q* Q0 d
II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92)
1 k+ I B; p1 L! Q8 LII(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d)
4 N' G/ A. X" |! Z W6 EII(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1) 1 U# U: @/ w" W1 s B8 M. ^" b
II(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f)
. }* D# G) u) h" zII(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0)
$ |2 b V- T+ D4 P5 I m$ c# zII(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314) + b; |* `& I* G* ?; n: ?- U5 i
II(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1)
. `; L# s- r' w3 @1 i. z" W) `II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82)
' A; E; ~" k, N, EII(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235)
; c) s& Z5 m: G% ^) y# P5 SII(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb) 1 J0 Y( e% v9 B7 H' E% v5 |' u
II(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391)
( g% E/ g# v+ t常数ti可以如下选择: 0 j O& _" x% k! Z- a% r( }% w$ R2 u; q
在第i步中,ti是4294967296*abs(sin(i))的 |