密码学入门之初识信息摘要算法（以md5为例）

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内容图文

提起密码学，很多人可能会觉得离自己比较遥远，对于密码学的认知就是研究让别人难以破解的密码来保护信息的安全。其实，这样的理解不完全正确，我们生活中其实有很多地方都用到了密码学的知识，只是没有留意罢了。
今天为大家介绍的是一个非常有名、应用非常广泛的算法——md5算法。md5算法是一种信息摘要算法，那么何为信息摘要算法呢？
百度百科上对于信息摘要算法的解释是这样的：
信息摘要算法的主要特征是加密过程不需要密钥，并且经过加密的数据无法被解密，目前可以被解密逆向的只有CRC32算法，只有输入相同的明文数据经过相同的消息摘要算法才能得到相同的密文。
信息摘要算法有以下几个特征：
1、是单向加密过程，只能明文—>密文，不存在逆向的解密算法
2、不管明文的长度有多长，密文的长度是固定的
3、破解难度较大
看到这里可能有人会问了，既然不存在解密算法，那这个东西有什么用呢？
我们来假设这样一种情景：
你在一个网站注册了一个账号，假设账号为mycsdnid，密码为mycsdnpassword，账号和密码会放在网站的服务器中，当有人试图使用这个账号进行登录时会进行验证。那问题来了，假如直接将你的账号密码放在服务器中，那网站的管理员岂不是可以随意地偷看所有人的账号密码了吗？
所以在现实中，我们的账号信息都是经过加密后放在服务器端的，比如你的密码mycsdnpassword经过某种加密算法加密后为myencryptedcode，将加密后的密码放在服务器端，但是问题又来了，网站的管理员知道加密算法是什么，只要将你的密码的密文myencryptedcode解密一下不还是能得到你的密码mycsdnpassword了吗？
这时信息摘要算法就可以发挥作用了，要知道这个东西是没有解密算法的啊！我们就假设你的密码为mycsdnpassword，首先将这个字符串进行md5计算，得到md5值

然后再将352f2917ed18f703438521fdde2ad25f这个字符串存到服务器端，当每次有人试图使用你的账号进行登录时，会将其输入的密码计算一下md5值再与服务器中存储的值进行比较，如果两者相等，那么认为密码正确，登陆成功。
这样一来，就算网站的管理员看到了你的账号mycsdnid和加密后的密码352f2917ed18f703438521fdde2ad25f，他也无法通过352f2917ed18f703438521fdde2ad25f还原出真实密码mycsdnpassword来，可以保证你的账号是安全的。
除了保存账号密码，md5还有一个非常重要的用途，那就是大文件的校验。有关这一点大家可以先去百度一下md5算法的加密原理。
md5的加密是分块进行的，每块64字节，最终的摘要长度恒为16字节，不管喂进来的明文有多大，最终出来的密文不变，这一定会对明文有所压缩破坏，所以叫做摘要，也正是因为破坏明文，所以md5算法没有逆向算法。同时md5的设计者在创作这个算法时精心设计了加密函数，使得明文只要有一个微小的差异最终加密出来的16字节摘要就会完全不同，我们下面来体会一下

看到了吗？仅仅只是将首字母大写，最终加密出来的密文就完全不同。
我们在网络上经常可以看到一些大文件的下载旁边有SHA-512或者SHA-256计算的选项，SHA-256和512也属于信息摘要算法，只不过与md5的摘要长度不同。
md5的应用场景如下：A试图向B发送一个大文件（超过2G），A首先在他的电脑上使用md5计算程序计算出文件的md5值，然后将这个超大文件和md5值发给B，B收到后使用md5计算程序计算出收到文件的md5值，并与A发送的md5值进行比较，假如两者相等，则认为这个超大文件在传输过程中没有发生传输错误。
上面已经演示过只要明文有一个微小的变化，最终的md5值就会完全不同，所以只要文件在传输过程中有一个bit的错误，经过md5的计算就可以发现。
md5的这个应用在实际生活中非常常见，也是md5最重要的一个应用之一。
除了大文件的校验，md5还可以用来查盗版软件，现在的盗版软件做的越来越高端，几乎可以达到以假乱真的地步，看外表是看不出来的，这时就可以通过md5来检验。
限于时间的原因），对于md5的介绍就先到这里，md5程序的源码百度随处可见，大家可以自行搜索。

内容总结

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