一：用途

1.校验文件完整性
2.存储密码改为存储md5，就算得到md5也无法知道密码（但是单纯密码的话，还是存在固定md5，这个时候我们应该给md5加盐）

加盐：就是在密码后边随机加随机数，然后将随机数存储，每次输入密码后边再加上随机数填充计算MD5

3.无法破解原始数据，因为md5是不可逆的

二：特性

1.输入任意长度的信息，经过处理，输出为128位的信息（数字指纹）
2.从原数据计算出MD5值很容易(容易计算)
3.让密文中的每一位受明文中的许多位的影响；
4.就是将密文与密钥之间的统计关系变得尽可能复杂，使得对手即使获取了关于密文的一些统计特性，也无法推测密钥。有损加密的过程，根据128位的输出结果不可能反推出输入的信息（不可逆）
5.无论密钥或明文的任何细微变化都应当引起密文的剧烈改变。输入中的一位发生变化，HASH值中将有至少一半发生变化。想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD5值，是非常困难的（强抗碰撞）
6.寻找任何的(M1,M2),使H(M1)=H(M2)在计算上不可行，防范生日攻击。
7.不同的输入得到的不同的结果（唯一性）

三：概念

MD5信息摘要算法（英语：MD5 Message-Digest Algorithm），一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。MD5由美国密码学家罗纳德·李维斯特（Ronald Linn Rivest）设计，于1992年公开，用以取代MD4算法。这套算法的程序在 RFC 1321 标准中被加以规范。1996年后该算法被证实存在弱点，可以被加以破解，对于需要高度安全性的数据，专家一般建议改用其他算法，如SHA-2。2004年，证实MD5算法无法防止碰撞（collision），因此不适用于安全性认证，如SSL公开密钥认证或是数字签名等用途。

四：算法

1.附加填充位

填充一个‘1’和若干个‘0’使其长度模512与448同余，然后再将消息的真实长度以64bit表示附加在填充结果后面，从而使得消息长度恰好为512bit的整数倍。

2.分组，记录信息长度

将该填充过的消息分成L组，每组有512位，即一个64字节的组，再将每组表示为16个32位（4字节）。如果输入信息的长度(bit)对512求余的结果不等于448，就需要填充使得对512求余的结果等于448。填充的方法是填充一个1和n个0。填充完后，信息的长度就为N*512+448(bit)；用64位来存储填充前信息长度。这64位加在第一步结果的后面，这样信息长度就变为N*512+448+64=(N+1)*512位。

3.缓冲区初始化

MD5中有A、B、C、D 4个32为寄存器，最开始存放4个固定的32位的整数参数，即初始链接变量，这些参数用于第1轮运算。

A=0x12345678，B=0x89ABCDEF，C=0xFEDCBA98，D=0x76543210

4.四轮循环运算

循环的次数是分组的个数（N+1）

五：代码

/*** @file md5.c* @brief 计算md5* @details * @mainpage * @author it小生lkc* @email * @version * @date 2022-7-31* @license */
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <memory.h>
#include "md5.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
unsigned char PADDING[] = { 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
static void MD5Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64]);
static void MD5Encode(unsigned char *output, unsigned int *input, unsigned int len);
static void MD5Decode(unsigned int *output, unsigned char *input, unsigned int len);static void MD5Encode(unsigned char *output, unsigned int *input, unsigned int len)
{unsigned int i = 0, j = 0;while (j < len){output[j] = input[i] & 0xFF;output[j + 1] = (input[i] >> 8) & 0xFF;output[j + 2] = (input[i] >> 16) & 0xFF;output[j + 3] = (input[i] >> 24) & 0xFF;i++;j += 4;}
}static void MD5Decode(unsigned int *output, unsigned char *input, unsigned int len)
{unsigned int i = 0, j = 0;while (j < len){output[i] = (input[j]) | (input[j + 1] << 8) | (input[j + 2] << 16) | (input[j + 3] << 24);i++;j += 4;}
}static void MD5Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64])
{unsigned int a = state[0];unsigned int b = state[1];unsigned int c = state[2];unsigned int d = state[3];unsigned int x[64];MD5Decode(x, block, 64);/* Round 1 */FF(a, b, c, d, x[0], 7, 0xd76aa478);   /* 1 */FF(d, a, b, c, x[1], 12, 0xe8c7b756);  /* 2 */FF(c, d, a, b, x[2], 17, 0x242070db);  /* 3 */FF(b, c, d, a, x[3], 22, 0xc1bdceee);  /* 4 */FF(a, b, c, d, x[4], 7, 0xf57c0faf);   /* 5 */FF(d, a, b, c, x[5], 12, 0x4787c62a);  /* 6 */FF(c, d, a, b, x[6], 17, 0xa8304613);  /* 7 */FF(b, c, d, a, x[7], 22, 0xfd469501);  /* 8 */FF(a, b, c, d, x[8], 7, 0x698098d8);   /* 9 */FF(d, a, b, c, x[9], 12, 0x8b44f7af);  /* 10 */FF(c, d, a, b, x[10], 17, 0xffff5bb1); /* 11 */FF(b, c, d, a, x[11], 22, 0x895cd7be); /* 12 */FF(a, b, c, d, x[12], 7, 0x6b901122);  /* 13 */FF(d, a, b, c, x[13], 12, 0xfd987193); /* 14 */FF(c, d, a, b, x[14], 17, 0xa679438e); /* 15 */FF(b, c, d, a, x[15], 22, 0x49b40821); /* 16 *//* Round 2 */GG(a, b, c, d, x[1], 5, 0xf61e2562);   /* 17 */GG(d, a, b, c, x[6], 9, 0xc040b340);   /* 18 */GG(c, d, a, b, x[11], 14, 0x265e5a51); /* 19 */GG(b, c, d, a, x[0], 20, 0xe9b6c7aa);  /* 20 */GG(a, b, c, d, x[5], 5, 0xd62f105d);   /* 21 */GG(d, a, b, c, x[10], 9, 0x2441453);   /* 22 */GG(c, d, a, b, x[15], 14, 0xd8a1e681); /* 23 */GG(b, c, d, a, x[4], 20, 0xe7d3fbc8);  /* 24 */GG(a, b, c, d, x[9], 5, 0x21e1cde6);   /* 25 */GG(d, a, b, c, x[14], 9, 0xc33707d6);  /* 26 */GG(c, d, a, b, x[3], 14, 0xf4d50d87);  /* 27 */GG(b, c, d, a, x[8], 20, 0x455a14ed);  /* 28 */GG(a, b, c, d, x[13], 5, 0xa9e3e905);  /* 29 */GG(d, a, b, c, x[2], 9, 0xfcefa3f8);   /* 30 */GG(c, d, a, b, x[7], 14, 0x676f02d9);  /* 31 */GG(b, c, d, a, x[12], 20, 0x8d2a4c8a); /* 32 *//* Round 3 */HH(a, b, c, d, x[5], 4, 0xfffa3942);   /* 33 */HH(d, a, b, c, x[8], 11, 0x8771f681);  /* 34 */HH(c, d, a, b, x[11], 16, 0x6d9d6122); /* 35 */HH(b, c, d, a, x[14], 23, 0xfde5380c); /* 36 */HH(a, b, c, d, x[1], 4, 0xa4beea44);   /* 37 */HH(d, a, b, c, x[4], 11, 0x4bdecfa9);  /* 38 */HH(c, d, a, b, x[7], 16, 0xf6bb4b60);  /* 39 */HH(b, c, d, a, x[10], 23, 0xbebfbc70); /* 40 */HH(a, b, c, d, x[13], 4, 0x289b7ec6);  /* 41 */HH(d, a, b, c, x[0], 11, 0xeaa127fa);  /* 42 */HH(c, d, a, b, x[3], 16, 0xd4ef3085);  /* 43 */HH(b, c, d, a, x[6], 23, 0x4881d05);   /* 44 */HH(a, b, c, d, x[9], 4, 0xd9d4d039);   /* 45 */HH(d, a, b, c, x[12], 11, 0xe6db99e5); /* 46 */HH(c, d, a, b, x[15], 16, 0x1fa27cf8); /* 47 */HH(b, c, d, a, x[2], 23, 0xc4ac5665);  /* 48 *//* Round 4 */II(a, b, c, d, x[0], 6, 0xf4292244);   /* 49 */II(d, a, b, c, x[7], 10, 0x432aff97);  /* 50 */II(c, d, a, b, x[14], 15, 0xab9423a7); /* 51 */II(b, c, d, a, x[5], 21, 0xfc93a039);  /* 52 */II(a, b, c, d, x[12], 6, 0x655b59c3);  /* 53 */II(d, a, b, c, x[3], 10, 0x8f0ccc92);  /* 54 */II(c, d, a, b, x[10], 15, 0xffeff47d); /* 55 */II(b, c, d, a, x[1], 21, 0x85845dd1);  /* 56 */II(a, b, c, d, x[8], 6, 0x6fa87e4f);   /* 57 */II(d, a, b, c, x[15], 10, 0xfe2ce6e0); /* 58 */II(c, d, a, b, x[6], 15, 0xa3014314);  /* 59 */II(b, c, d, a, x[13], 21, 0x4e0811a1); /* 60 */II(a, b, c, d, x[4], 6, 0xf7537e82);   /* 61 */II(d, a, b, c, x[11], 10, 0xbd3af235); /* 62 */II(c, d, a, b, x[2], 15, 0x2ad7d2bb);  /* 63 */II(b, c, d, a, x[9], 21, 0xeb86d391);  /* 64 */state[0] += a;state[1] += b;state[2] += c;state[3] += d;
}void MD5Init(MD5_CTX *context)
{context->count[0] = 0;context->count[1] = 0;context->state[0] = 0x67452301;context->state[1] = 0xEFCDAB89;context->state[2] = 0x98BADCFE;context->state[3] = 0x10325476;
}void MD5Update(MD5_CTX *context, unsigned char *input, unsigned int inputlen)
{unsigned int i = 0, index = 0, partlen = 0;index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F;partlen = 64 - index;context->count[0] += inputlen << 3;if (context->count[0] < (inputlen << 3)){context->count[1]++;}context->count[1] += inputlen >> 29;if (inputlen >= partlen){memcpy(&context->buffer[index], input, partlen);MD5Transform(context->state, context->buffer);for (i = partlen; i + 64 <= inputlen; i += 64){MD5Transform(context->state, &input[i]);}index = 0;}else{i = 0;}memcpy(&context->buffer[index], &input[i], inputlen - i);
}void MD5Final(MD5_CTX *context, unsigned char digest[16])
{unsigned int index = 0, padlen = 0;unsigned char bits[8];index = (context->count[0] >> 3) & 0x3F;padlen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);MD5Encode(bits, context->count, 8);MD5Update(context, PADDING, padlen);MD5Update(context, bits, 8);MD5Encode(digest, context->state, 16);
}#ifdef __cplusplus
};
#endif

#ifndef MD5_H
#define MD5_Htypedef struct
{unsigned int count[2];unsigned int state[4];unsigned char buffer[64];
}MD5_CTX;/* F, G and H are basic MD5 functions: selection, majority, parity */
#define F(x,y,z) ((x & y) | (~x & z))
#define G(x,y,z) ((x & z) | (y & ~z))
#define H(x,y,z) (x^y^z)
#define I(x,y,z) (y ^ (x | ~z))/* ROTATE_LEFT rotates x left n bits  */
#define ROTATE_LEFT(x,n) ((x << n) | (x >> (32-n)))#define FF(a,b,c,d,x,s,ac) \
{ \a += F(b,c,d) + x + ac; \a = ROTATE_LEFT(a,s); \a += b; \
}#define GG(a,b,c,d,x,s,ac) \
{ \a += G(b,c,d) + x + ac; \a = ROTATE_LEFT(a,s); \a += b; \
}#define HH(a,b,c,d,x,s,ac) \
{ \a += H(b,c,d) + x + ac; \a = ROTATE_LEFT(a,s); \a += b; \
}#define II(a,b,c,d,x,s,ac) \
{ \a += I(b,c,d) + x + ac; \a = ROTATE_LEFT(a,s); \a += b; \
}extern void MD5Init(MD5_CTX* context);
extern void MD5Update(MD5_CTX* context, unsigned char* input, unsigned int inputlen);
extern void MD5Final(MD5_CTX* context, unsigned char digest[16]);#endif // MD5_H

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