用PHP实现MD5算法

在上一篇文章 << Content-MD5字段 >>中我们有提到MD5算法，此处MD5算法的作用是验证文件的完整性，这与MD5算法开始的应用场景是一致的，即在90年代被广泛使用在各种程序语言中，用以确保资料传递无误。

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法 5）。 MD5算法是一种消息摘要算法，以任意长度的信息作为输入进行计算，产生一个128-bit(16-byte)的指纹或报文摘要(fingerprint or message digest)。两个不同的信息产生相同信息摘要的概率相当小，从一个给定的信息摘要逆向生成原始信息的可能性更小。但是由于还是存在碰撞的情况，随着计算机运算能力的提高，MD5已经不太适用于有较高安全要求的场合，但是应对一般的文件完整性检查还是可以的。

MD5算法的标准实现过程可以分为5步。

1、MD5算法是对输入的数据进行补位，使得如果数据位长度LEN对512求余的结果是448。

即数据扩展至K512+448位。即K64+56个字节，K为整数。具体补位操作：补一个1，然后补0至满足上述要求

2、补数据长度

用一个64位的数字表示数据的原始长度B，把B用两个32位数表示。这时，数据就被填补成长度为512位的倍数。

3. 初始化MD5参数

四个32位整数 (A,B,C,D) 用来计算信息摘要，初始化使用的是十六进制表示的数字

A=0X01234567
B=0X89abcdef
C=0Xfedcba98
D=0X76543210

4、处理位操作函数

X，Y，Z为32位整数。

F(X,Y,Z) = X&Y|NOT(X)&Z
G(X,Y,Z) = X&Z|Y?(Z)
H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
I(X,Y,Z) = Y xor (X|not(Z))

5、主要变换过程

使用常数组T[1 ... 64]， T为32位整数用16进制表示，数据用16个32位的整数数组M表示。

具体过程如下：

 
 /* 处理数据原文 */ 
 
    For i = 0 to N/16-1 do 
 
    /*每一次，把数据原文存放在16个元素的数组X中. */ 
    For j = 0 to 15 do 
        Set X[j] to M[i*16+j]. 
    end /结束对J的循环 
 
    /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */ 
    AA = A 
    BB = B 
    CC = C 
    DD = D 
 
    /* 第1轮*/ 
     * 以 [abcd k s i]表示如下操作 
     * a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T) 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] 
 
    /* 第2轮* */ 
 
    /** 以 [abcd k s i]表示如下操作 
     * a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T) 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] 
 
    /* 第3轮*/ 
 
    /** 以 [abcd k s i]表示如下操作 
      * a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T) 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] 
 
    /* 第4轮*/ 
 
    /** 以 [abcd k s i]表示如下操作 
      * a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T) 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] 
 
    /* 然后进行如下操作 */ 
    A = A + AA 
    B = B + BB 
    C = C + CC 
    D = D + DD 
    end /* 结束对I的循环*