MD5哈希长度延展攻击（选做）

任务描述：

在一个使用MD5哈希算法的系统中，管理员使用了一个密钥k和命令cmd的组合来生成每个命令的签名：hash(k||cmd)。你已经获得了一个允许查看文件的命令cmd=viewfile和对应的签名h，但你希望通过哈希长度延展攻击，生成一个新的签名，该签名能够让你执行删除文件的命令（删除文件的命令为rm）。

具体步骤：

1. 研究MD5哈希长度延展攻击的机制，并找出适用于此场景的攻击方法。（3分）

   MD5哈希长度延展攻击是利用MD5算法在设计上的缺陷来构造一个原本不存在的消息的哈希值。MD5是基于Merkle-Damgård构造的，这种构造的哈希函数容易受到长度延展攻击。长度延展攻击的基本思想是，给定一个消息m1和它的哈希h(m1)，攻击者可以构造出另一个消息m2，使得h(m1 || m2) = h'(m2)，其中h'是未知的哈希函数。

   MD5算法的工作流程如下：

   1. 填充（Padding）：原始消息被填充到448位（模512位）的长度，然后添加一个64位的长度字段，表示原始消息的长度。
   2. 分块处理：填充后的消息被分成512位的块，每个块通过一系列的轮函数进行处理。

   长度延展攻击利用了MD5的这个填充过程。攻击者可以找到一种方法，在不知道密钥k的情况下，将原始消息（viewfile）和任意长度的新消息（padding和rm）拼接起来，然后计算出新的哈希值。

   为了执行这种攻击，攻击者需要知道以下几点：

   • 原始消息（cmd=viewfile）
   • 原始消息的哈希值（h）
   • 密钥的长度（k的长度）

   攻击步骤通常如下：

   1. 计算原始消息的填充，以便将其长度增加到448位（模512位）。
   2. 添加64位的长度字段，表示原始消息的长度。
   3. 构造新的消息，将原始消息、填充和新消息（rm）拼接起来。
   4. 利用MD5算法的迭代性质，计算出新的哈希值。

2. 使用合适的工具或脚本，基于cmd=viewfile和签名h，构造一个新的命令cmd=viewfile||padding||deletefile和新的签名。（6分）
   在Linux中，你可以使用hashpump工具来执行MD5哈希长度延展攻击。
   hashpump -s h -d cmd=viewfile -a ||padding||deletefile -k 16
-s后面跟的是原始签名的十六进制表示，-d后面跟的是原始数据，-a后面跟的是要添加的数据，-k后面跟的是密钥的长度

3. 提交你使用的攻击方法、工具或脚本的详细说明，以及成功构造的命令和新的签名。（6分）

   1. 查看原始信息的MD5哈希值
   2. 创建一个python文件

      #!/usr/bin/pyhton3
      import hashlib
      
      def md5_extend(original_message, original_hash, extension):
         # 步骤1：计算原始消息的字节长度
         original_length = len(original_message.encode())
      
         # 步骤2：初始化填充
         padding = b'\x80' + b'\x00' * ((56 - (original_length + 1) % 64) % 64)
      
         # 步骤3：添加原始消息的比特长度
         padding += (original_length * 8).to_bytes(8, byteorder='little')
      
         # 步骤4：计算新哈希值
         new_hash = hashlib.md5()
         new_hash.update(extension.encode())
         new_hash.update(padding)
         forged_message = original_message.encode() + padding + extension.encode()
      
         # 步骤5：返回伪造消息和哈希值
         return forged_message, new_hash.hexdigest()
      
      original_message = "20211201viewfile"
      original_hash = hashlib.md5(original_message.encode()).hexdigest()
      extension = "rm *"
      forged_message, new_hash = md5_extend(original_message, original_hash, extension)
      
      print("原始消息:", original_message)
      print("原哈希值:", original_hash)
      print("伪造消息:", forged_message.hex())  # 将字节串转换为十六进制表示
      print("新哈希值:", new_hash)
      

   3. 运行结果