MD5是一個(gè)安全的散列算法，輸入兩個(gè)不同的明文不會(huì)得到相同的輸出值，根據(jù)輸出值，不能得到原始的明文，即其過程不可逆；所以要解密MD5沒有現(xiàn)成的算法，只能用窮舉法，把可能出現(xiàn)的明文，用MD5算法散列之后，把得到的散列值和原始的數(shù)據(jù)形成一個(gè)一對一的映射表，通過比在表中比破解密碼的MD5算法散列值，通過匹配從映射表中找出破解密碼所對應(yīng)的原始明文。

        對信息系統(tǒng)或者網(wǎng)站系統(tǒng)來說，MD5算法主要用在用戶注冊口令的加密，對于普通強(qiáng)度的口令加密，可以通過以下三種方式進(jìn)行破解：

        （1）在線查詢密碼。一些在線的MD5值查詢網(wǎng)站提供MD5密碼值的查詢，輸入MD5密碼值后，如果在數(shù)據(jù)庫中存在，那么可以很快獲取其密碼值。

        （2）使用MD5破解工具。網(wǎng)絡(luò)上有許多針對MD5破解的專用軟件，通過設(shè)置字典來進(jìn)行破解。

        （3）通過社會(huì)工程學(xué)來獲取或者重新設(shè)置用戶的口令。

          因此簡單的MD5加密是沒有辦法達(dá)到絕對的安全的，因?yàn)槠胀ǖ?/span>MD5加密有多種暴力破解方式，因此如果想要保證信息系統(tǒng)或者網(wǎng)站的安全，需要對MD5進(jìn)行改造，增強(qiáng)其安全性，本文就是在MD5加密算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)！

2.Md5算法應(yīng)用

2.1Md5加密原理

       MD5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個(gè)32位子分組，經(jīng)過了一系列的處理后，算法的輸出由四個(gè)32位分組組成，將這四個(gè)32位分組級聯(lián)后將生成一個(gè)128位散列值。

         在MD5算法中，首先需要對信息進(jìn)行填充，使其字節(jié)長度對512求余數(shù)的結(jié)果等于448。因此，信息的字節(jié)長度（Bits Length）將被擴(kuò)展至N*512+448，即N*64+56個(gè)字節(jié)（Bytes），N為一個(gè)正整數(shù)。填充的方法如下，在信息的后面填充一個(gè)1和無數(shù)個(gè)0，直到滿足上面的條件時(shí)才停止用0對信息的填充。然后再在這個(gè)結(jié)果后面附加一個(gè)以64位二進(jìn)制表示的填充前的信息長度。經(jīng)過這兩步的處理，現(xiàn)在的信息字節(jié)長度=N*512+448+64=(N+1)*512，即長度恰好是512的整數(shù)倍數(shù)。這樣做的原因是為滿足后面處理中對信息長度的要求。MD5中有四個(gè)32位被稱作鏈接變量（Chaining Variable）的整數(shù)參數(shù)，他們分別為：A=0x01234567，B=0x89abcdef，C=0xfedcba98，D=0x76543210。當(dāng)設(shè)置好這四個(gè)鏈接變量后，就開始進(jìn)入算法的四輪循環(huán)運(yùn)算，循環(huán)的次數(shù)是信息中512位信息分組的數(shù)目。

        將上面四個(gè)鏈接變量復(fù)制到另外四個(gè)變量中：A到a，B到b，C到c，D到d。主循環(huán)有四輪（MD4只有三輪），每輪循環(huán)都很相似。第一輪進(jìn)行16次操作。每次操作對a、b、c和d中的其中三個(gè)作一次非線性函數(shù)運(yùn)算，然后將所得結(jié)果加上第四個(gè)變量（文本中的一個(gè)子分組和一個(gè)常數(shù)）。

         再將所得結(jié)果向右環(huán)移一個(gè)不定的數(shù)，并加上a、b、c或d中之一。最后用該結(jié)果取代a、b、c或d中之一。以一下是每次操作中用到的四個(gè)非線性函數(shù)（每輪一個(gè)）。

        其中，?是異或，∧是與，∨是或，是反符號。

      如果X、Y和Z的對應(yīng)位是獨(dú)立和均勻的，那么結(jié)果的每一位也應(yīng)是獨(dú)立和均勻的。F是一個(gè)逐位運(yùn)算的函數(shù)。即，如果X，那么Y，否則Z。函數(shù)H是逐位奇偶操作符。所有這些完成之后，將A，B，C，D分別加上a，b，c，d。然后用下一分組數(shù)據(jù)繼續(xù)運(yùn)行算法，最后的輸出是A，B，C和D的級聯(lián)。最后得到的A，B，C，D就是輸出結(jié)果，A是低位，D為高位，DCBA組成128位輸出結(jié)果。

2.2 MD5的安全性

         從安全的角度講，MD5的輸出為128位，若采用純強(qiáng)力攻擊尋找一個(gè)消息具有給定Hash值的計(jì)算困難性為2128，用每秒可試驗(yàn)1000000000個(gè)消息的計(jì)算機(jī)需時(shí)1.07×1022年。若采用生日攻擊法，尋找有相同Hash值的兩個(gè)消息需要試驗(yàn)264個(gè)消息，用每秒可試驗(yàn)1000000000個(gè)消息的計(jì)算機(jī)需時(shí)585年。

2.3 Md5加密算法的應(yīng)用

       MD5加密算法由于其具有較好的安全性，加之商業(yè)也可以免費(fèi)使用該算法，因此該加密算法被廣泛使用，md5算法主要運(yùn)用在數(shù)字簽名、文件完整性驗(yàn)證以及口令加密等方面。

3.改進(jìn)后的加密方法

3.1目前md5加密方法利用的缺陷

           在目前的信息系統(tǒng)中，對md5加密方法的利用主要通過在腳本頁面中引用包含md5加密函數(shù)代碼的文件，以asp腳本為例，在需要調(diào)用的頁面中加入，md5.asp為md5加密函數(shù)代碼文件，然后直接調(diào)用函數(shù)MD5(sMessage)即可，md5加密后的值有16位和32位之分，如果在md5加密函數(shù)中使用的是MD5 = LCase(WordToHex(a) &WordToHex(b) & WordToHex(c) & WordToHex(d))，則表示是32位，如果使用的是MD5=LCase(WordToHex(b) & WordToHex(c))，則表示是16位。例如對明文為“123456”的值進(jìn)行加密，其md5值有兩個(gè)，如下所示：

         A=123456password=md5(A)= 49ba59abbe56e057 password=md5(A)=10adc3949ba59abbe56e057f20f883e如果將加密的md5值直接保存在數(shù)據(jù)庫，當(dāng)網(wǎng)站存在注入或者其它漏洞時(shí)，入侵者極有可能獲取用戶的密碼值，通過md5在如果將加密的md5值直接保存在數(shù)據(jù)庫，當(dāng)網(wǎng)站存在注入或者其它漏洞時(shí)，入侵者極有可能獲取用戶的密碼值，通過md5在線查詢或者暴力破解可以得到密碼。

3.2基于md5算法的改進(jìn)加密方法

        本文提到的方法是在使用md5加密算法對明文（口令）加密的基礎(chǔ)上，對密文進(jìn)行了改變，在密文中截取一段數(shù)據(jù)并丟棄，然后使用隨機(jī)函數(shù)填充被丟棄的數(shù)據(jù)，且整個(gè)過程不改變md5加密后的位數(shù)。其加密過程用算法描述如下：

（1）對明文password進(jìn)行md5加密，獲得密文md5（password）。

（2）使用截取函數(shù)截取加密后的密文，從第beginnumber位置開始截取number位數(shù)值，得到密碼A，其中A=left(md5（password）,beginnumber-1)。

（3）使用截取函數(shù)截取加密后的明文的number位數(shù)后的值B，其中 B=right(md5（password），md5-digit -(beginnumber+number-1))。

（4）使用隨機(jī)函數(shù)gen_key（number）填充被截取的number的值。

（5）變換后的密碼值為encrypt_password =A&get_key(number)&B

變量說明：

        解密過程跟加密過程有些類似，先對輸入的明文進(jìn)行加密，接著從beginnumber處截取前半部分得到A′，后半部分得到B′，然后從數(shù)據(jù)庫中讀出密碼中的A和B部分，最后如果A=A′并且B=B′，則認(rèn)為用戶輸入的密碼跟數(shù)據(jù)庫中的密碼是匹配的。

3.關(guān)鍵代碼與實(shí)現(xiàn)

      本文提及改進(jìn)方法關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)代碼如下：

     實(shí)現(xiàn)效果如圖1所示，需要加密時(shí)直接調(diào)用encrypt_password函數(shù)即可。

4.討論與結(jié)束語

         有人也曾經(jīng)提出對md5加密算法中的函數(shù)或者變量進(jìn)行修改，從而加強(qiáng)在使用原md5算法的安全，但是這種方法修改了md5原函數(shù)或者變量后，無法驗(yàn)證修改后md5算法在強(qiáng)度上是否跟原算法一致。本文提出的方法是在原有md5加密的基礎(chǔ)上，通過對密文截取一定位數(shù)的字符串，并使用隨機(jī)數(shù)進(jìn)行填充，最后得到的密文雖然是經(jīng)過md5加密，但是其值已經(jīng)大不一樣，因此通過md5常規(guī)破解方法是永遠(yuǎn)也不能破解其原始密碼值，從而保證了數(shù)據(jù)的安全。雖然目前有很多攻擊方法，諸如SQL注入、跨站攻擊等，可以較容易的獲取數(shù)據(jù)庫中的值，通過本方法進(jìn)行加密，在網(wǎng)站或者系統(tǒng)代碼泄露前，其數(shù)據(jù)是相對安全的，因此具有一定參考加值。