加密算法——MD5深入学习
任意长度的输入都输出128位的散列值。
1 算法概述：
MD5以512位分组来处理输入的消息，且每一分组又被划分为16个32位子分组，Mj表示，经过处理后，输出由4个32位分组级联成的128位散列值。
2 算法步骤：
分组
将输入信息M按顺序每512位一组进行分组：M = M1，M2，…，Mn-1，Mn
数据填充
分为两次填充，第一次填充后的大小对521取余结果为448；第二次再加上64位（该64位负责纪录信息的总长度），使最后一个448位也为512位。
将信息M的“最后”一个分组Mn长度填充为448位方法如下：
当Mn长度L（bit为单位） < 448时，在信息Mn后加一个“1”，然后再填充若干个“0”，使最后的信息Mn长度为448位。
当Mn长度L > 448时，在信息Mn后加一个“1”，然后再填充512-L+448个“0”，使最后的信息Mn长度为512位，Mn+1长度为448位
初始化散列值
MD5算法的中间结果和最终结果保存在128位的缓冲区中，缓冲区用4个32位的变量表示，这些变量被称为链接变量，初始化为（16进制）：
A=0x01234567
B=0x89ABCDEF
C=0xFEDCBA98
D=0x76543210
计算散列值
（1）将填充后的信息Mi认作为一块（Block），每块按32位为一组划分成16个分组，即 Mi = Mi0，Mi2，…，Mi15，i = 1 ～ n。
（2）分别对每一块信息进行4轮计算（即主循环）。
每轮定义一个非线性函数。
F(X,Y,Z) = (X & Y) | ((¬X) & Z);
G(X,Y,Z) = (X & Z) | (Y & (¬Z));
H(X,Y,Z) = X ⊕ Y ⊕ Z;
I(X,Y,Z) = Y ⊕ (X | (¬Z)); (&是与,|是或,¬是非,⊕是异或)
将A、B、C、D这四个变量分别复制到变量a、b、c、d中。
每一轮进行16次操作，每次操作对a、b、c、d中的三个变量作一次非线性函数运算，然后将所得的结果与第四个变量、信息的一个分组Mj和一个常数ti相加。再将所得的结果循环左移一个不定数s，并加上a、b、c、d中的一个变量。
FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+F(b,c,d)+Mj+ti)<<Mj表示消息的第j个子分组（从0到15），ti=232×abs sin(i)的整数部分，i=1,2,…,64,i单位是弧度。+为模232加法，<<
第一轮
a=FF(a,b,c,d,M0,7,0xd76aa478)
b=FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)
c=FF(c,d,a,b,M2,17,0x242070db)
d=FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee)
a=FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)
b=FF(d,a,b,c,M5,12,0x4787c62a)
c=FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613)
d=FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501)
a=FF(a,b,c,d,M8,7,0x698098d8)
b=FF(d,a,b,c,M9,12,0x8b44f7af)
c=FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1)
d=FF(b,c,d,a,M11,22,0x895cd7be)
a=FF(a,b,c,d,M12,7,0x6b901122)
b=FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)
c=FF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e)
d=FF(b,c,d,a,M15,22,0x49b40821)
第二轮
a=GG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562)
b=GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340)
c=GG(c,d,a,b,M11,14,0x265e5a51)
d=GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)
a=GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)
b=GG(d,a,b,c,M10,9,0x02441453)
c=GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681)
d=GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8)
a=GG(a,b,c,d,M9,5,0x21e1cde6)
b=GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6)
c=GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87)
d=GG(b,c,d,a,M8,20,0x455a14ed)
a=GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)
b=GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8)
c=GG(c,d,a,b,M7,14,0x676f02d9)
d=GG(b,c,d,a,M12,20,0x8d2a4c8a)
第三轮
a=HH(a,b,c,d,M5,4,0xfffa3942)
b=HH(d,a,b,c,M8,11,0x8771f681)
c=HH(c,d,a,b,M11,16,0x6d9d6122)
d=HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c)
a=HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44)
b=HH(d,a,b,c,M4,11,0x4bdecfa9)
c=HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60)
d=HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)
a=HH(a,b,c,d,M13,4,0x289b7ec6)
b=HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa)
c=HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)
d=HH(b,c,d,a,M6,23,0x04881d05)
a=HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039)
b=HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)
c=HH(c,d,a,b,M15,16,0x1fa27cf8)
d=HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665)
第四轮
a=II(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244)
b=II(d,a,b,c,M7,10,0x432aff97)
c=II(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7)
d=II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039)
a=II(a,b,c,d,M12,6,0x655b59c3)
b=II(d,a,b,c,M3,10,0x8f0ccc92)
c=II(c,d,a,b,M10,15,0xffeff47d)
d=II(b,c,d,a,M1,21,0x85845dd1)
a=II(a,b,c,d,M8,6,0x6fa87e4f)
b=II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0)
c=II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)
d=II(b,c,d,a,M13,21,0x4e0811a1)
a=II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82)
b=II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235)
c=II(c,d,a,b,M2,15,0x2ad7d2bb)
d=II(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391)
每轮循环后，A=a+A,B=b+B,C=c+C,D=d+D，然后作为下一轮的初始化向量。
输出结果
最后的输出是 A、B、C和 D的级联，即A作为低位，D作为高位。