关于MD5破解这件事

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前几天在论坛上看到有人在讨论MD5的破解，很多人对MD5的理解让我大跌眼镜：有人认为MD5是一种加密算法，有人认为由于无法从MD5 hash回复出明文，因此对其破解的研究毫无意义，甚至因此置疑王小云教授的成果毫无意义，真是让人遗憾。因此今天决定说说MD5的破解，算是义务普及。有关MD5的描述请参考Wikipedia/MD5，这里就不多废话了。
一般来说，对一个HASH算法的攻击可分三个级别：
1，Preimage attack（原像攻击？）：给定h，找到明文M，使得h=hash(M)，如果一个HASH算法
    被人找出preimage attack，那这种算法也就完蛋了；
2，Second preimage attack（次原像攻击？）：给定明文M1，找到另一明文M2(不等于M1），
    使得hash(M1)=hash(M2)；
3，collision attack(碰撞攻击)：找到M1和M2，使得hash(M1)=hash(M2)。

关于MD5，王小云教授的成果是实现了在可计算时间内实现找到collision。目前的进展是，基于王晓云教授论文的改进算法，有人可以做到用笔记本在几小时之内找到collision。这意味着什么？有很多人认为collision毫无意义，因为在实际应用中M1和M2无法任意指定。其实这是只知其一不知其二。和其他流行的HASH算法一样，MD5有一个众所周知的弱点，叫做length extension，可用数学语言描述如下：
    若，MD5(M1) = MD5(M2)
    则，MD5(M1||M') = MD5(M2||M')
    其中||代表串连接。

目前的collision搜索算法可以任意指定初始hash状态，这意味着可任意构造前缀。另外length extension意味着可以任意构造后缀。因此基于任意collision，我们可以构造出两个MD5 hash相同的串，使得：
    MD5(preamble+R1+suffix) = MD5(preamble+R2+suffix)，
    其中，MD5(preamble+R1) = MD5(preamble+R2)

总之，就目前而言，“MD5 is definitely not practically collision-free”。虽然只是collision attack，但在攻击者能控制并任意构造明文时，这种攻击就是实际可行的。王小云教授成果的意义在于找到了一种实际可行的collision搜索算法，当然她的工作也是建立在其他人的基础上的。

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