เอ็มดี5

เอ็มดี5  เป็นฟังก์ชันแฮชในวิทยาการเข้ารหัสลับ เช่นการเก็บรหัสผ่าน และนอกจากนี้ยังมีการนำมาใช้ในการตรวจสอบความสมบูรณ์ของไฟล์ (Md5sum) แต่ถึงกระนั้นก็มีการพบว่า MD5 นั้นไม่เป็นแฮชฟังก์ชันที่ป้องกันการทับซ้อน (collision resistant) จึงไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้ในแอปพลิเคชันบางอย่างเช่น SSL หรือ Digital Signature
ขั้นตอนวิธี.
เราจะเริ่มจากการสมมติให้มีอินพุทเป็นข้อความ M ขนาด b-bit ซึ่ง b เป็นจำนวนเต็มที่ไม่ติดลบ ไม่จำเป็นต้องหาร 8 ลงตัว และมีความยาวได้ไม่จำกัด ซึ่งจะเขียนใหม่ได้เป็น m_0 m_1 m_2 … m_b-1 จากนั้นจะทำการหา MD5 โดยการผ่านขั้นตอนต่อไปนี้
เติมบิตท้าย.
เติม “ 10 ” ท้ายข้อความแล้ว เติม “ 0 ” ไปเรื่อยๆ จนกว่าข้อความจะมีขนาดที่คอนกลูเอนกับ 448 (mod 512)
เติมขนาดข้อความ.
เติมขนาดของข้อความความยาว 64 บิต ท้ายข้อความ หากขนาดของข้อความใหญ่เกินที่ 64 บิตจะเก็บได้ก็ให้ใช้ 64 บิตหลังของขนาดเท่านั้น สุดท้ายจะได้ข้อความที่แต่งเติมแล้วมีขนาดที่สามารถหาร 512 ลงตัวพอดี นั่นคือจะสามารถแบ่งข้อความได้เป็นชุด ชุดละ 512 บิต หรือ 32 ไบต์ หรือ 16-word block
กำหนดค่าเริ่มต้นของ MD Buffer.
ตั้งค่าเริ่มต้นของ buffer ขนาด 32 บิต 4 ตัวดังนี้
A = 0x67452301 , B = 0xEFCDAB89 , C =0x98BADCFE , D = 0x76543210
คำนวณข้อความใน 16-word block.
ลำดับแรกเราจะกำหนดฟังก์ชันรับอินพุท 32 บิต และเอาต์พุต 32 บิต ดังนี้
<math>F (X,Y,Z) = (X\wedge{Y}) \vee (\neg{X} \wedge{Z}) </math>
<math>G (X,Y,Z) = (X\wedge{Z}) \vee (Y \wedge \neg{Z}) </math>
<math>H (X,Y,Z) = X \oplus Y \oplus Z</math>
<math>I (X,Y,Z) = Y \oplus (X \vee \neg{Z}) </math>
<math>\oplus, \wedge, \vee, \neg</math> แทนการดำเนินการ XOR, AND, OR และ NOT
ในขั้นตอนนี้ยังต้องใช้ ตารางขนาด 64 ช่อง T[1…64] ซึ่ง T[i] สามารถหาค่าได้จาก ⌊ 2^32 x |sin ⁡i | ⌋ โดย i มีค่าเป็นเรเดียน จากนั้นทำตามขั้นตอนวิธีดังนี้
 //ดำเนินการทุก 16-word block 
 For i = 0 to N/16-1 do
 //คัดลอก block ที่ i เก็บไว้ที่ X
 For j = 0 to 15 do
 Set X[j] to M[i*16+j].
 end /* of loop on j */
 // เก็บ A ใน AA, B ใน BB, C ใน CC, และ D ใน DD
 AA = A
 BB = B
 CC = C
 DD = D
 // รอบที่ 1
 /* ให้ [abcd k s i] แทน
 a = b + ((a + F (b,c,d) + X[k] + T[i]) «< s)
 สัญลักษณ์ «< แทน left rotate
 // ดำเนินการ 16 ครั้งดังนี้ 
 [ABCD 0 7 1] [DABC 1 12 2] [CDAB 2 17 3] [BCDA 3 22 4]
 [ABCD 4 7 5] [DABC 5 12 6] [CDAB 6 17 7] [BCDA 7 22 8]
 [ABCD 8 7 9] [DABC 9 12 10] [CDAB 10 17 11] [BCDA 11 22 12]
 [ABCD 12 7 13] [DABC 13 12 14] [CDAB 14 17 15] [BCDA 15 22 16]
 // รอบที่ 2
 /* ให้ [abcd k s i] แทน
 a = b + ((a + G (b,c,d) + X[k] + T[i]) «< s) */
 // ดำเนินการ 16 ครั้งดังนี้ 
 [ABCD 1 5 17] [DABC 6 9 18] [CDAB 11 14 19] [BCDA 0 20 20]
 [ABCD 5 5 21] [DABC 10 9 22] [CDAB 15 14 23] [BCDA 4 20 24]
 [ABCD 9 5 25] [DABC 14 9 26] [CDAB 3 14 27] [BCDA 8 20 28]
 [ABCD 13 5 29] [DABC 2 9 30] [CDAB 7 14 31] [BCDA 12 20 32]
 // รอบที่ 3
 /* ให้ [abcd k s i] แทน
 a = b + ((a + H (b,c,d) + X[k] + T[i]) «< s) */
 // ดำเนินการ 16 ครั้งดังนี้ 
 [ABCD 5 4 33] [DABC 8 11 34] [CDAB 11 16 35] [BCDA 14 23 36]
 [ABCD 1 4 37] [DABC 4 11 38] [CDAB 7 16 39] [BCDA 10 23 40]
 [ABCD 13 4 41] [DABC 0 11 42] [CDAB 3 16 43] [BCDA 6 23 44]
 [ABCD 9 4 45] [DABC 12 11 46] [CDAB 15 16 47] [BCDA 2 23 48]
 // รอบที่ 4
 /* ให้ [abcd k s i] แทน
 a = b + ((a + I (b,c,d) + X[k] + T[i]) «< s) */
 // ดำเนินการ 16 ครั้งดังนี้.
 [ABCD 0 6 49] [DABC 7 10 50] [CDAB 14 15 51] [BCDA 5 21 52]
 [ABCD 12 6 53] [DABC 3 10 54] [CDAB 10 15 55] [BCDA 1 21 56]
 [ABCD 8 6 57] [DABC 15 10 58] [CDAB 6 15 59] [BCDA 13 21 60]
 [ABCD 4 6 61] [DABC 11 10 62] [CDAB 2 15 63] [BCDA 9 21 64]
 //นำค่าที่ได้กลับไปบวกกับค่าเดิม 
 A = A + AA
 B = B + BB
 C = C + CC
 D = D + DD
 end // ของวงวน i 
แสดงเอาต์พุต.
ค่ารหัสที่ได้จะเก็บอยู่ในสมารถแสดงได้โดยนำเลขฐาน 16 ของ A, B, C, D มาต่อกัน