填充与MD5算法

Question

在MD5中，如果是M=100，我们如何在其上执行填充，每一轮需要多少块？

这些是理解填充和圆圈的一般问题。

Answer 1

大多数加密哈希函数以多字节块的形式处理数据，因为这更有效。对于使用32位字的算法，如MD5和SHA-256，它们通常有64个字节大小；对于使用64位字的算法，如SHA-512或BLAKE2b，通常是128个字节块；而SHA-3仍然不同。

这些哈希函数中的每一个都包含一个压缩函数，它接受以前的散列状态(或开始时的初始状态)和一个数据块，并将它们组合成新的状态。此压缩函数包含一定数量的轮；在每个块上执行的轮数相同。然后，在处理完最后一个块之后，从状态中提取散列值，在许多情况下，状态值只是状态数据的全部或部分的副本。

在Merkle mgard函数中，如MD5、SHA-256和SHA-512，填充由两部分完成。首先，以位为单位计算数据的长度。在32位函数(如MD5和SHA-256 )中，这通常是一个64位(8字节)值；在64位函数中，通常是128位(16字节)值.对数据进行填充，这样就可以添加一个1位，然后需要多少个0位才能为长度留出准确的空间。所以对于MD5或SHA-256，一个55字节的消息将有一个1位，7个0位，然后是长度.然而，一条56字节的消息将有1位，63位用于填充块，然后另有448 0位用于填充下一个块，然后是长度，因为当前块中没有1位和长度的空间。不同的散列算法使用的方式不同；SHA-3和BLAKE2b都使用了不同的技术。

至于轮，在压缩函数中处理块时，我们通常会讨论三种不同类型的轮。有几个循环，比如在MD5和BLAKE2b中，我们每一轮处理一个消息字；MD5有四个这样的循环，BLAKE2b有12个。还有一些算法，比如SHA-256和SHA-512，其中块中的消息词被展开成多个单词序列(分别为64和80 )，每一轮都处理其中的一个扩展单词。在SHA-3中，我们使用已经进入XORed的数据对整个状态进行操作，而每一轮运行在整个状态上。

实际上，几乎没有人使用不是字节整数的消息，因为在实际硬件上使用它们往往不方便。但是对于MD5或SHA-256，一个100位的消息将被填充一个1位，347 0位(以产生448位)，然后64位的长度将被附加来填充最后的块(512位，或64字节)。

当您特别询问MD5时，我还在这里讨论了其他几个算法，因为算法在许多重要方面有所不同，因此不应该再使用MD5，因此更安全的算法的工作方式也会有所不同。