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    加密算法


wiki:MD5

1992年，MIT的Ronald Rivest教授（RSA中的R就是他，图灵奖获得者，算法导论作者之一）提出MD5算法用以替代MD4
1993年，Den Boer和Bosselaers发现MD5伪碰撞：两个不同的初始化向量可以产生相同的MD5摘要
1996年，Dobbertin发现了一个MD5的碰撞
2004年，三月份，MD5CRK项目用以演示针对MD5算法的生日攻击（Birthday Attach）
2004年，八月份，王小云（Xiaoyun Wang）教授的团队对MD4、MD5、HAVAL-128和RIPEMD等四个著名算法实现了加速后的杂凑碰撞
2005年，三月份，Arjen Lenstra, Xiaoyun Wang, 和 Benne de Weger 演示了两个不同公钥的X.509证书的MD5哈希值相同
2005年，不久以后， Vlastimil Klima改进了算法，可以在单台笔记本电脑上用几个小时构造MD5碰撞。
2006年，三月份，Klima公布了一个隧道（tunneling）算法，可以在一台笔记本上在一分钟内找到MD5碰撞。
2010年，十二月，谢涛（Tao Xie）和冯登国（Denguo Feng）宣布第一个单块（512位）MD5碰撞，
他们向社区发出挑战，奖励在2013年1月之前找到不同的64字节碰撞算法的人。
2012年，Marc Stevens响应该挑战，公布了单块（512位）消息碰撞，以及相关的碰撞算法和源码。


RFC:MD5

假设数据序列是[m_0,m_1,...,m_{b-1}]
将数据序列对齐，先填一个1，其余填0，直到序列元素总个数对512做模运算的余数是448
将序列原始长度b表示成64位，如果b的二进制表示超过64位则取低64位，将这64位加到序列尾部
则该序列总长度恰好是512的整数倍，而每512位都可再分为16个字节，也就是16个32位数。M[0 ... N-1]
初始化Message Digital的初始值：[A，B，C，D]，其中A、B、C、D分别是32位寄存器

  A: 01 23 45 67
  B: 89 ab cd ef
  C: fe dc ba 98
  D: 76 54 32 10


定义四个三参数辅助函数，参数都是32位数

  F(X,Y,Z) = XY v not(X) Z
  G(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)
  H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
  I(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))


定义T[0,...64];T[i]=4294967296*abs(sin(i)的整数部分.
对每16个分组:M[i],M[i+1]...M[i+15],定义：

  FF(a ,b ,c ,d ,Mj ,s ,ti ) 操作为 a = b + ( (a + F(b,c,d) + Mj + ti) << s)
  GG(a ,b ,c ,d ,Mj ,s ,ti ) 操作为 a = b + ( (a + G(b,c,d) + Mj + ti) << s)
  HH(a ,b ,c ,d ,Mj ,s ,ti) 操作为 a = b + ( (a + H(b,c,d) + Mj + ti) << s)
  II(a ,b ,c ,d ,Mj ,s ,ti) 操作为 a = b + ( (a + I(b,c,d) + Mj + ti) << s)
  注意：“<<”表示循环左移位，不是左移位。


对每16个分组，执行下列程序

/* Process each 16-word block. */
 For i = 0 to N/16-1 do

   /* Copy block i into X. */
   For j = 0 to 15 do
     Set X[j] to M[i*16+j].
   end /* of loop on j */

   /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */
   AA = A
   BB = B
   CC = C
   DD = D

   /* Round 1. */
   /* Let [abcd k s i] denote the operation
        a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
   /* Do the following 16 operations. */
   [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]

   /* Round 2. */
   /* Let [abcd k s i] denote the operation
        a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
   /* Do the following 16 operations. */
   [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]

   /* Round 3. */
   /* Let [abcd k s t] denote the operation
        a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
   /* Do the following 16 operations. */
   [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]

   /* Round 4. */
   /* Let [abcd k s t] denote the operation
        a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
   /* Do the following 16 operations. */
   [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]

   /* Then perform the following additions. (That is increment each
      of the four registers by the value it had before this block
      was started.) */
   A = A + AA
   B = B + BB
   C = C + CC
   D = D + DD

 end /* of loop on i */


MD5的结果就是经过上述算法算出来的最终[A B C D]


MD6

2008年，十二月，Douglas Held发现原始MD6哈希算法实现的缓冲区溢出的BUG。
2009年，二月份，Ron Rivest修正了该缓冲区溢出。
2009年，七月份，Ron Rivest给NIST提交了一个报告，说明MD6还不适合做为SHA-3的候选哈希算法，因为在MD6对差分攻击的防御的证明里有一个漏洞。
2011年，9月份，一篇论文改进了上述证明。
SHA-3最后选中了Keccak算法，而非MD6


NIST hash function competition

SHA-3竞争：51个候选算法进入第一轮评估；这当中14个晋级第二轮；第三轮候选算法只剩下5个；并从这5个中Keccak被宣布为获胜者。

MD6没有进入第2轮。


SHA-1


SHA-2


SHA-3


加密协议