MD5 加密算法 All In One

MD5 算法是 Hash 算法的一种，叫做讯息摘要算法

Message-Digest Algorithm / 消息摘要算法

https://zh.wikipedia.org/wiki/MD5

https://en.wikipedia.org/wiki/MD5

MD5 算法加密原理

一、MD5 算法基础概念

MD5算法是 Hash算法的一种，叫做讯息摘要演算法。
所谓摘要，从字面意思理解，是指内容的大概。
在 MD5算法中，这个摘要是指将任意数据映射成一个 128位长的摘要信息。
并且其是不可逆的，即从摘要信息无法反向推演中原文，在演算过程中，原文的内容也是有丢失的。

因为MD5算法最终生成的是一个 128位长的数据，从原理上说，有 2^128种可能，这是一个非常巨大的数据，约等于3.4乘10的38次方，虽然这个是个天文数字，但是世界上可以进行加密的数据原则上说是无限的，因此是可能存在不同的内容经过MD5加密后得到同样的摘要信息(冲突)，但这个碰中的概率非常小。

二、MD5 算法使用场景

MD5常用在密码加密中，一般为了保证用户密码的安全，在数据库中存储的都是用户的密码经过 MD5加密后的值，在客户端用户输入密码后，也会使用 MD5进行加密，这样即使用户的网络被窃听，窃听者依然无法拿到用户的原始密码，并且即使用户数据库被盗，没有存储明文的密码对用户来说也多了一层安全保障。

MD5签名技术还常用于防止信息的篡改。
使用MD5可以对信息进行签名，接收者拿到信息后只要重新计算签名和原始签名进行对比，即可知道数据信息是否中途被篡改了。

三、MD5 算法原理

MD5算法大致分为4步完成：

第1步：进行数据填充整理

这一步是对要加密的数据进行填充和整理，将要加密的二进制数据对 512取模，得到的结果如果不够 448位，则进行补足，补足的方式是第1位填充1，后面全部填充0。

第2步：记录数据长度

经过第一步整理完成后的数据的位数可以表示为 N512+448，再向其后追加64位用来存储数据的长度，比如数据的长度为16字节，则用10000来填充后64位。这一步做完后，数据的位数将变成(N+1)512。

第3步：以标准的幻数作为输入

MD5的实现需要每512个字节进行一次处理，后一次处理的输入为前一次处理的输出，因此，在循环处理开始之前，需要拿4个标准数作为输入，它们分别是：

unsigned int A=0x67452301,B=0xefcdab89,C=0x98badcfe,D=0x10325476;

第4步：进行N轮循环处理，将最后的结果输出

这一步重要的是每一轮的处理算法，每一轮处理也要循环64次，这64次循环被分为4各组，每16次循环为一组，每组循环使用不同的逻辑处理函数，处理完成后，将输出作为输入进入下一轮循环。

https://developer.aliyun.com/article/790494

非对称加密

公开密钥密码学（英语：Public-key cryptography）也称非对称式密码学（英语：Asymmetric cryptography）是密码学的一种演算法，它需要两个密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥；
公钥用作加密，私钥则用作解密。

使用公钥把明文加密后所得的密文，只能用相对应的私钥才能解密并得到原本的明文，最初用来加密的公钥不能用作解密。
由于加密和解密需要两个不同的密钥，故被称为非对称加密；

不同于加密和解密都使用同一个密钥的对称加密。
公钥可以公开，可任意向外发布；
私钥不可以公开，必须由用户自行严格秘密保管，绝不透过任何途径向任何人提供，也不会透露给被信任的要通讯的另一方。

基于公开密钥加密的特性，它还能提供数位签章的功能，使电子文件可以得到如同在纸本文件上亲笔签署的效果。

公开金钥基础建设透过信任数字证书认证机构的根证书、及其使用公开密钥加密作数位签章核发的公开金钥认证，形成信任链架构，已在 TLS 实现并在万维网的 HTTP 以 HTTPS、在电子邮件的 SMTP 以 SMTPS 或STARTTLS 引入。

另一方面，信任网络则采用去中心化的概念，取代了依赖数字证书认证机构的公钥基础设施，因为每一张电子证书在信任链中最终只由一个根证书授权信任，信任网络的公钥则可以累积多个用户的信任

常见的公钥加密算法有：RSA、ElGamal、Rabin（RSA的特例）、DSA、ECDSA。
使用最广泛的是RSA算法（由发明者Rivest、Shmir和Adleman姓氏首字母缩写而来）是著名的公开秘钥加密算法。

https://zh.wikipedia.org/zh-hans/公开密钥加密

对称加密

对称密钥算法（英语：Symmetric-key algorithm）又称为对称加密、私钥加密、共享密钥加密，是密码学中的一类加密算法。

这类算法在加密和解密时使用相同的密钥，或是使用两个可以简单地相互推算的密钥。
事实上，这组密钥成为在两个或多个成员间的共同秘密，以便维持专属的通讯联系。

与公开密钥加密相比，要求双方取得相同的密钥是对称密钥加密的主要缺点之一。

常见的对称加密算法有 AES、ChaCha20、3DES、Salsa20、DES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6、Camellia。

对称加密的速度比公钥加密快很多，在很多场合都需要对称加密。

https://zh.wikipedia.org/zh-hans/對稱密鑰加密
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/對稱密鑰加密

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