Алгоритм шифрования md5: Шифрование MD5

MD5 — шифрование online

Описание: MD5 — алгоритм является широко используемой хэш-функцией, производящей 128-битное (16 байт) хэш-значение. Хотя MD5 изначально был разработан для использования в качестве криптографической хэш-функции, было обнаружено, что он страдает от обширных уязвимостей. Он по-прежнему может использоваться в качестве контрольной суммы для проверки целостности данных, но только против непреднамеренного повреждения.

Как и большинство хэш-функций, MD5 не является ни шифрованием, ни кодированием. Он может быть взломан путем атаки грубой силы и страдает от обширных уязвимостей.

MD5 был разработан Рональдом Ривестом в 1991 году для замены более ранней хэш-функции MD4. Исходный код в RFC 1321 содержит лицензию RSA «по атрибуции». Аббревиатура «MD» означает «Дайджест Сообщений».

Безопасность MD5 была серьезно скомпрометирована, а его слабые места были использованы в этой области, наиболее печально известной вредоносной программой Flame в 2012 году. Институт программной инженерии CMY считает MD5 по существу «криптографически сломанным и непригодным для дальнейшего использования». Несмотря на эту известную уязвимость, MD5 остается в использовании.

Ресурсы:

Алгоритмы хеширования — простое объяснение сложного — Крипто на vc.ru

Одним из ключевых слов, которые новички слышат, когда узнают о блокчейне, являются понятия хэша и алгоритма хэширования, которые кажутся распространёнными для безопасности. Запуск децентрализованной сети и консенсуса, такой как биткойн или сеть эфириум с десятками тысяч узлов, соединенных через p2p, требует, как “надежности”, так и эффективности проверки. То есть, эти системы нуждаются в способах кодирования информации в компактном формате, позволяющем обеспечить безопасную и быструю проверку ее участниками

Основным примитивом, обрабатываемым как Биткойном, так и Эфириумом, является понятие блока, который представляет собой структуру данных, включающую транзакции, временную метку и другие важные метаданные. Критическая часть их безопасности включает в себя возможность сжимать большие куски информации о глобальном состоянии сети в короткий стандарт сообщений, который может быть эффективно проверен, если это необходимо, известный как

хэш.

Даже изменение одного символа во входных данных приведет к совершенно другому хэшу.

Криптографические хэши используются везде, от хранения паролей до систем проверки файлов. Основная идея состоит в том, чтобы использовать детерминированный алгоритм (алгоритмический процесс, который выдает уникальный и предопределенный результат для задачи входных данных), который принимает один вход и создает строку фиксированной длины каждый раз. То есть, использование одного и того же ввода всегда приводит к одному и тому же результату. Детерминизм важен не только для хэшей, но и для одного бита, который изменяется во входных данных, создавая совершенно другой хэш.

Проблема с алгоритмами хэширования — неизбежность коллизий. То есть, тот факт, что хэши являются строкой фиксированной длины, означает, что для каждого ввода, который мы можем себе представить, есть другие возможные входы, которые приведут к тому же хэшу. Коллизия — это плохо. Это означает, что, если злоумышленник может создавать коллизии, он может передавать вредоносные файлы или данные, как имеющие правильный и неправильный хэш и скрываться под правильным хешем. Цель хорошей хэш-функции состоит в том, чтобы сделать чрезвычайно сложным для злоумышленников найти способы генерации входных данных, которые хешируютс

Описание алгоритма md5(rfc1321)

Алгоритм MD5 является алгоритмом вычисления «хэш-функции» (message digest) для различных целей — шифрование паролей, проверка целостности файлов, и т.д. На вход подается поток данных произвольной длины, а на выходе получаем хэш длиной 128 бит. Сила этого алгоритма заключается в том, что практически очень сложно, почти невозможно, найти две строки, дающие одинаковый хэш. Однако, при определенных условиях, возможно получение исходного текста. Но этот метод основан на определенном выборе начальных значений, поэтому не представляет практической ценности. Также MD5 алгоритм используется в приложениях криптографии и электронно-цифровых подписей для генерации ключа шифрования.

При разработке данного алгоритма принималось во внимание скорость работы на современных 32-разрядных системах, а также требование минимизации используемой памяти. По сравнению с MD4, MD5 более медленный (примерно на 15 процентов), чем MD4, но в то же время и более устойчивым, в силу особенностей построения.

Введем следующие обозначения: под «словом» будет подразумеваться количество информации в 32 бита, а под «байтом» — 8 бит. Последовательность бит будем рассматривать как последовательность байт, старший байт идет первым, младший — последним. Аналогично представляется последовательность байт, как последовательность слов, только младший байт идет первым.

На вход алгоритма подается входной поток данных длиной N.

N может быть произвольным целым неотрицательным числом. Это число может быть как кратным, так и нет, 8. Процесс вычисления MD5 суммы состоит из нескольких шагов. Рассмотрим их подробнее.

Шаг 1: выравнивание потока.

Процесс выравнивания заключается в дописывании в конец потока 1, а затем некоторого числа нулей. Нули добававляются до тех пор, пока длина всего потока не станет равной 512*N+448, т.е. равной 448 по модулю 512. Такое выравнивание происходит в любом случае, даже если длина потока уже удовлетворяет данному условию.

Шаг 2: добавление длины.

Затем в конец дописывается двоичное представление длины первоначального потока-всего 64 бита. Если же длина больше чем2^64, то берутся младшие 64 бита. Это добавление представляет собой два «слова», младшее идет первым, за ним старшее.

После этого суммарная длина потока станет кратной 16 32- битным словам.

Дальнейшее вычисления основываются на представлении этого расширенного потока как массива слов длины N: A[0, … N-1].

Шаг 3: инициализация MD буфера.

При вычислениях будет использоваться буфер из 4 слов — A, B, C, D, в котором хранятся результаты промежуточных вычислений. Начальные значения, находящиеся в этом буфере, следующие:

A = 0x67452301

B = 0xEFCDAB89

C = 0x98BADCFE

D = 0x10325476

Шаг 4: обработка потока блоками по 16 слов.

Для дальнейших вычислений нам необходимо ввести следующие функции, зависящие от 3 параметров-»слов». Результатом работы этих функций будет также «слово».

F(x, y, z) = (x & y) | (~x & z) G(x, y, z) = (x & z) | (y & ~z) H(x, y, z) = x ^ y ^ z I(x, y, z) = y ^ (x | ~z)

(4.1)

Здесь «&» обозначает побитовая операция «AND», «|» побитовая операция «XOR», «^» операция побитового «XOR», «~» операция побитового «NOT»

Таблица 4.1 – Таблица истинности функций F(x, y, z), G(x, y, z), H(x, y, z), I(x, y, z)

x	y	z	F	G	H	I
0	0	0	0	0	0	1
0	0	1	1	0	1	0
0	1	0	0	1	1	0
0	1	1	1	0	0	1
1	0	0	0	0	1	1
1	0	1	0	1	0	1
1	1	0	1	1	0	0
1	1	1	1	1	1	0

На этом этапе нам также понадобится таблица констант T[1…64], заполненная с помощью следующей формулы:

T[i] = [4294967296 * abs(sin(i))] ,

(4.2)

где [] есть операция взятия целой части.

Определим также операцию циклического сдвига слова X на Y:

Дальнейшее описание алгоритма, его основная часть, будет написано на псевдокоде.

// разбиваем поток на блоки по 16 слов:

for i = 0 to N/16 — 1 do

{

// i-й блок заносится в X

for j = 0 to 15 do

X[j] = M[i * 16 + j]

// Сохраняем значения A, B, C, D

AA = A

BB = B

CC = C

DD = D

// раунд 1

// [abcd k s i] обозначает операцию

// a = b + ((a + F(b, c, d) + X[k] + T[i]) <<< s)

// выполняется 16 операций:

[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]

// раунд 2

// [abcd k s i] обозначает операцию

// a = b + ((a + G( b, c, d) + X[k] + T[i]) <<< s)

// выполняется 16 операций:

[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]

// раунд 3

// [abcd k s i] обозначает операцию

// a = b + ((a + H(b, c, d) + X[k] + T[i]) <<< s)

// выполняется 16 операций:

[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]

// раунд 4

// [abcd k s i] обозначает операцию

// a = b + ((a + I(b, c, d) + X[k] + T[i]) <<< s)

// выполняется 16 операций:

[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]

A += AA

B += BB

C += CC

D += DD

}

Шаг 5: вывод MD5.

Окончательный результат, находящийся в буфере A-D, и есть почти готовый хэш. Выводя «слова» из этого буфера в обратном порядке, мы получим готовый хэш. Т.е. md5hash=DCBA.

Теперь о свойствах алгоритма в целом.

Для начала краткое описание отличий от MD4.

Различия между MD4 и MD5

Следующий список представляет собой различия между MD4 и MD5:

1. MD5 имеет на один раунд больше — 4 против 3 у MD4.

2. Что бы уменьшить влияние входного текста была введена уникальная константа для каждого раунда-T[i].

3. Во втором раунде заменили функцию g с (XY v XZ v YZ) на (XZ v Y not(Z)), для того, чтобы сделать g менее симметричной.

4. На каждом шаге используется значение, полученное на предыдущем шаге. Это дает более быстрое изменение результата при изменении входных данных.

5. Для этих же целей количество сдвигов различается от раунда к раунду, и выбрано так, что бы еще более увеличить этот эффект.

6. Изменен порядок, в котором обрабатываются слова в раундах 2 и 3, для того чтобы сделать их менее похожими друг на друга.

Шифрование и Хэширование. Отличие и применение — Information Security Squad

Хеширование и шифрование — это те самые два слова, которые часто используются взаимозаменяемо, но порой неправильно.

Вы понимаете различие между этими двумя словами и ситуации, в которых вы должны использовать один из двух случаев?

В сегодняшнем посту я разберу основные отличия между хешированием и шифрованием , а также когда и для чего каждый из них применяется.

Хеширование — Что это?

Хэш — значение или число, сгенерированное из последовательности текста.

Получающаяся строчка или число фиксированной длины  будут значительно различаться в зависимости от незначительных изменений на входе.

Лучшие алгоритмы хеширования разработаны так, чтобы было невозможно возвратить хэш в свою оригинальную последовательность.

Популярные алгоритмы

MD5. MD5 — наиболее широко известная функция хеширования.

Этот алгоритм производит 16-битное значение хэша, обычно выражаемую 32 значным шестнадцатеричным числом.

Недавно несколько слабых мест были обнаружены в MD5 и радужные таблицы были изданы [ большие и общедоступные ], которые в свою очередь позволяли людям полностью изменять хэш MD5. Поэтому данный алгоритм считается несколько устаревшим. Так же можно отметить значительное число коллизий.

SHA — есть три различных алгоритма SHA — SHA-0, SHA-1 и SHA-2.

SHA-0 очень редко используется, поскольку он имел уязвимость, которая была исправлена в SHA-1.

SHA-1 — обычный используемый алгоритм SHA и производит 20-битное значение хэша.

SHA-2 состоит из ряда 6 алгоритмов хеширования и считается самым сильным.

SHA-256 или выше рекомендуется для ситуаций, где безопасность жизненно важна. SHA-256 производит 32-битные значения хэша.

Когда должно использоваться хэширование?

Хеширование — идеальный способ сохранить пароли, поскольку значения хеша, по сути своей природы, односторонние в своем роде.

Храня пароли в формате хеша, для злоумышленника с доступом к необработанным данным очень трудно инвертировать его (использование сильного алгоритма хеширования, и надлежащий модификатор [ соль в народе ], чтобы сгенерировать его).

При хранении пароля хешируйте его с солью, и затем с любыми будущими попытками входа в систему, хешируйте пароль, который вводит пользователь, и сравните его с сохраненным хешем.

Если эти два хэша совпадают, то фактически бесспорно, что пользователь, вводящий пароль, вводил правильный.

Хеширование — великолепное решение для использования в любом виде, если вы хотите сравнить значение с хранимой суммой, но не можете сохранить ее простое представление из соображений безопасности.

Другой вариант использования заключается в том, что напрмиер можно проверять, что последние несколько цифр кредитной карты совпадают с вводом данных пользователем или сравнением хеша файла, который у нас есть с хешем сохраненного файла в базе данных, чтобы удостовериться, что они идентичны.

Шифрование — Что это?

Шифрование преобразует какие-либо данные в серию нечитабельных людскому глазу знаков, которые не имеют фиксированной длины.

Прежде всего — какой главный принцип шифрования? Правильно — наличие получателя — приемника если позволите.

Основное отличие между шифрованием и хешированием — то, что зашифрованные последовательности могут быть повернуты назад в их оригинальную расшифрованную форму, если конечно соответствующий ключ имеется.

Есть два основных типа шифрования, симметричное шифрования и шифрования на основе открытых ключей.

В симметричном ключевом шифровании ключ,необходимый чтобы и зашифровать и расшифровать является одним и тем же ключом.

Именно так, пожалуй, и думает большинство людей, когда они слышат о шифровании.

У шифрования на основе открытй ключей для сравнения есть два различных ключа, один шифрует последовательность (открытый ключ) и один расшифровывает ее (закрытый ключ).

Открытый ключ доступен для любого пользователя, который  хочет зашифровать сообщения, однако только у намеченного получателя есть доступ к частному ключу, а значит и возможность расшифровать сообщения, доселе ему предназначенные.

Популярные алгоритмы

AES.  AES — «золотой стандарт», когда речь заходит о способе симметричного шифрования и рекомендуется для большинства случаев  256 битным размером ключа.

PGP. PGP — самый популярный алгоритм шифрования на основе открытых ключей.

Когда должно использоваться шифрование?

Шифрование должно использоваться, когда существует необходимость расшифровать получаемое сообщение.

Например, если бы вы хотите послать безопасное сообщения кому-то вы должны  использовать шифрование вместо хеширования, поскольку сообщение ничего не даст  получателю, если он не сможет расшифровать его.

Если сами данные не должны быть известны в начальном виде, то хеширование рекомендуется к использованию в данном случае, поскольку это более безопасно.

Хэш-алгоритмы / Хабр

Как я полагаю, многим известно о том, что с 2007 года Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) проводит конкурс на разработку хэш-алгоритма для замены SHA-1, и семейства алгоритмов SHA-2. Однако данная тема, почему-то обделена вниманием на сайте. Собственно это и привело меня к вам. Предлагаю вашему вниманию цикл статей, посвященных хэш-алгоритмам. В этом цикле мы вместе изучим основы хэш-функций, рассмотрим самые именитые хэш-алгоритмы, окунемся в атмосферу конкурса SHA-3 и рассмотрим алгоритмы, претендующие на победу в нем, обязательно их потестируем. Так же по возможности будут рассмотрены российские стандарты хеширования.

О себе

Студент кафедры информационной безопасности.

О хэшировании

В настоящее время практически ни одно приложение криптографии не обходится без использования хэширования.
Хэш-функции – это функции, предназначенные для «сжатия» произвольного сообщения или набора данных, записанных, как правило, в двоичном алфавите, в некоторую битовую комбинацию фиксированной длины, называемую сверткой. Хэш-функции имеют разнообразные применения при проведении статистических экспериментов, при тестировании логических устройств, при построении алгоритмов быстрого поиска и проверки целостности записей в базах данных. Основным требованием к хэш-функциям является равномерность распределения их значений при случайном выборе значений аргумента.
Криптографической хеш-функцией называется всякая хеш-функция, являющаяся криптостойкой, то есть удовлетворяющая ряду требований специфичных для криптографических приложений. В криптографии хэш-функции применяются для решения следующих задач:
— построения систем контроля целостности данных при их передаче или хранении,
— аутентификация источника данных.

Хэш-функцией называется всякая функция h:X -> Y, легко вычислимая и такая, что для любого сообщения M значение h(M) = H (свертка) имеет фиксированную битовую длину. X — множество всех сообщений, Y — множество двоичных векторов фиксированной длины.

Как правило хэш-функции строят на основе так называемых одношаговых сжимающих функций y = f(x₁, x₂) двух переменных, где x₁, x₂ и y — двоичные векторы длины m, n и n соответственно, причем n — длина свертки, а m — длина блока сообщения.
Для получения значения h(M) сообщение сначала разбивается на блоки длины m (при этом, если длина сообщения не кратна m то последний блок неким специальным образом дополняется до полного), а затем к полученным блокам M₁, M₂,.., M_N применяют следующую последовательную процедуру вычисления свертки:

H_o = v,
H_i = f(M_i,H_i-1), i = 1,.., N,
h(M) = H_N

Здесь v — некоторая константа, часто ее называют инициализирующим вектором. Она выбирается
из различных соображений и может представлять собой секретную константу или набор случайных данных (выборку даты и времени, например).
При таком подходе свойства хэш-функции полностью определяются свойствами одношаговой сжимающей функции.

Выделяют два важных вида криптографических хэш-функций — ключевые и бесключевые. Ключевые хэш-функции называют кодами аутентификации сообщений. Они дают возможность без дополнительных средств гарантировать как правильность источника данных, так и целостность данных в системах с доверяющими друг другу пользователями.
Бесключевые хэш-функции называются кодами обнаружения ошибок. Они дают возможность с помощью дополнительных средств (шифрования, например) гарантировать целостность данных. Эти хэш-функции могут применяться в системах как с доверяющими, так и не доверяющими друг другу пользователями.

О статистических свойствах и требованиях

Как я уже говорил основным требованием к хэш-функциям является равномерность распределения их значений при случайном выборе значений аргумента. Для криптографических хеш-функций также важно, чтобы при малейшем изменении аргумента значение функции сильно изменялось. Это называется лавинным эффектом.

К ключевым функциям хэширования предъявляются следующие требования:
— невозможность фабрикации,
— невозможность модификации.

Первое требование означает высокую сложность подбора сообщения с правильным значением свертки. Второе — высокую сложность подбора для заданного сообщения с известным значением свертки другого сообщения с правильным значением свертки.

К бесключевым функциям предъявляют требования:
— однонаправленность,
— устойчивость к коллизиям,
— устойчивость к нахождению второго прообраза.

Под однонаправленностью понимают высокую сложность нахождения сообщения по заданному значению свертки. Следует заметить что на данный момент нет используемых хэш-функций с доказанной однонаправленностью.
Под устойчивостью к коллизиям понимают сложность нахождения пары сообщений с одинаковыми значениями свертки. Обычно именно нахождение способа построения коллизий криптоаналитиками служит первым сигналом устаревания алгоритма и необходимости его скорой замены.
Под устойчивостью к нахождению второго прообраза понимают сложность нахождения второго сообщения с тем же значением свертки для заданного сообщения с известным значением свертки.

Это была теоретическая часть, которая пригодится нам в дальнейшем…

О популярных хэш-алгоритмах

Алгоритмы CRC16/32 — контрольная сумма (не криптографическое преобразование).

Алгоритмы MD2/4/5/6. Являются творением Рона Райвеста, одного из авторов алгоритма RSA.
Алгоритм MD5 имел некогда большую популярность, но первые предпосылки взлома появились еще в конце девяностых, и сейчас его популярность стремительно падает.
Алгоритм MD6 — очень интересный с конструктивной точки зрения алгоритм. Он выдвигался на конкурс SHA-3, но, к сожалению, авторы не успели довести его до кондиции, и в списке кандидатов, прошедших во второй раунд этот алгоритм отсутствует.

Алгоритмы линейки SHA Широко распространенные сейчас алгоритмы. Идет активный переход от SHA-1 к стандартам версии SHA-2. SHA-2 — собирательное название алгоритмов SHA224, SHA256, SHA384 и SHA512. SHA224 и SHA384 являются по сути аналогами SHA256 и SHA512 соответственно, только после расчета свертки часть информации в ней отбрасывается. Использовать их стоит лишь для обеспечения совместимости с оборудованием старых моделей.

Российский стандарт — ГОСТ 34.11-94.

В следующей статье

Обзор алгоритмов MD (MD4, MD5, MD6).

Литература

А. П. Алферов, Основы криптографии.

Брюс Шнайер, Прикладная криптография.

Алгоритм

— MD5 отличается от шифрования?

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

Загрузка…

2. Авторизоваться зарегистрироваться

3. текущее сообщество

.

asp.net — Криптография: алгоритм декодирования CRAM-MD5

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

,Шифрование

— реализация CRAM-MD5 — переполнение стека

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

Загрузка…

2. Авторизоваться зарегистрироваться

.

Обращение к алгоритму хеширования md5 в C #

Переполнение стека

1. Товары
2. Клиенты
3. Случаи использования

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
4. работы Программирование и связанные с ним возможности технической карьеры
5. Талант Нанять технических талантов
6. реклама Обратитесь к разработчикам по всему миру

,