常用加解密那些事之数字摘要

糖小猫

常用的数字摘要算法有MD5，SHA等，下面这对这些数字摘要算法来进行介绍。

将数据(如一段文字)运算变为另一固定长度值，是散列算法的基础原理。

MD5算法

消息摘要算法版本5(Message-Digest Algorithm 5)即MD5，由Ron Rivest（RSA公司）在1992年提出，目前被广泛应用于数据完整性校验、数据（消息）摘要、数据加密等。MD2、MD4、MD5都产生16字节（128位）的校验值，一般用32位十六进制数表示。MD2的算法较慢但相对安全，MD4速度很快，但安全性下降，MD5比MD4更安全、速度更快。

介绍

MD5 报文摘要算法：MD5 报文摘要算法将任意长度的信息作为输入值，并将其换算成一个 128 位长度的"指纹信息"或"报文摘要"值来代表这个输入值，并以换算后的值作为结果。MD5 算法主要是为数字签名应用程序而设计的；在这个数字签名应用程序中，较大的文件将在加密（这里的加密过程是通过在一个密码系统下[如：RSA]的公开密钥下设置私有密钥而完成的）之前以一种安全的方式进行压缩。[来自RFC1321]

MD5用途广泛，对数据生成信息摘要放置被篡改，为大文件生成唯一的MD5信息摘要，保证文件未被修改。

实现原理：

MD5以512位分组来处理输入的信息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，经过了一系列的处理后，算法的输出由四个32位分组组成，将这四个32位分组级联后将生成一个128位散列值。

MD5原理参考：

MD5算法原理

SHA1和MD5算法详解和源码

SHA算法

安全散列算法(SHA)能计算出一个数字消息所对应到的，长度固定的字符串（又称消息摘要）的算法。也是一种比较常用的数据摘要算法，目前SHA家族主要有五个算法，对于这几种算法SHA家族中有介绍。

介绍

SHA（Secure Hash Algorithm）是由美国专门制定密码算法的标准机构——美国国家标准技术研究院（NIST）制定的，SHA系列算法的摘要长度分别为：SHA为20字节（160位）、SHA256为32字节（256位）、 SHA384为48字节（384位）、SHA512为64字节（512位），由于它产生的数据摘要的长度更长，因此更难以发生碰撞，因此也更为安全，它是未来数据摘要算法的发展方向。由于SHA系列算法的数据摘要长度较长，因此其运算速度与MD5相比，也相对较慢。

目前SHA1的应用较为广泛，主要应用于CA和数字证书中，另外在目前互联网中流行的BT软件中，也是使用SHA1来进行文件校验的。

实现原理

给消息附加填充位使其模512与448同余（M%512 == 448）。即使满足了条件也要填充512位（比特）。填充过程是这样的：先补一位1，后面一律补0，直至满足条件。因此至少填充1位，最多填充512位。

      因为我们存储的时候是以字节为单位存储的，所以我们的消息的长度（单位：位）一定是8的倍数。而我们填充的时候也一定是8位，8位的来填充。也即不可能只填充一个二进制位，至少是8个二进制位（一个字节）。因此最少填充1个字节，最多填充64个字节（64*8=512）。

      在附加填充位完成之后，还要附加长度，即附加64位数据来存储原始消息的长度。因为在附加填充位完成之后，消息长度（单位：位）是512与448同余，而此时再附加64位之后，消息长度就变成了512的整数倍。

      最后我们开始计算消息摘要的时候，就是每512位为一组开始计算的。

其详细的实现参见什么是安全散列算法SHA256？

作者 : 木夜溯

来源 : 简书

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