一路學來 記得筆記不少 但是給自己看 當時就記得很隨意 以為后面都懂 但還是太單純了，現在回顧 自己都完全看不下去，所以以后的都放的博客上，讓自己看懂，讓感興趣的看懂，詳細，暴力 不廢話了
MD5算法詳解
0x01定義：網上很多啊
MD5算法是單向散列算法的一種。單向散列算法也稱為HASH算法，是一種將任意長度的信息壓縮至某一固定長度（稱之為消息摘要）的函數(該壓縮過程不可逆)
我們是對一個字符串進行MD5加密，所以我們先從字符串的處理開始。首先我們要知道一個字符的長度是8位（bit），即一個字節的長度。現在我們要做的就是將一個字符串Str1分割成每512位為一個分組，形如N*512+R，最后多出來的不足512位的R部分先填充一個1，再接無數個0，直到補足512位。這里要注意，R為0時也要補位，這時候補512位，最高位1，形如1000…00；如果R超出448，除了要補滿這個分組外，還要再補上一個512位的分組（因為超過448位則不能留64位出來存放字符串的原長）。
接着，講講將字符串分塊保存部分。一個512位的字符串分組要分成16個32位的子分組，在每個32位中，以字節為單位通過小端規則存入一個32位的變量中，可以考慮用int類型的變量（一個int變量32位），也可以考慮用unsigned int，這樣之后涉及的循環移位就不用考慮符號位了，這里還是以int為例。因為一個字符就是一個字節（8位），所以一個int類型變量能存放4個字符，假設一個字符串abcd，那么存在一個int類型變量中就是dcba。因此這里我們將字符串每4個字符分成一塊，每一個塊都以小端規則存放在一個int類型的變量中。估計有的人 為（N+1）*512位（如果R超出448，則是（N+2）*512），此時最低的64位預留，用來存放之前str1的長度length（長度為字符個數*8 bit）的值，如果這個length值的二進制位數大於64位，則只保留最低的64位。將這個64位的length放入之前填充好的str2的最后64位又要注意了：將length的64位分成2個32位，相當於2個字（1個字32位），再將這個2個字用類似小端規則排列，分別填入預留的64位。之前我就是這點沒有領悟，估計大家也不是很懂.我具體說明一下：假設64位分成AB（A,B分別表示32位的二進制數，A是高位，B是低位），按小端規則排列后就是BA，將形如BA的64位按B（高位）到A（低位）的順序填入str2預留的64位,而對A，B內部顯示的每個字節則不用做處理。假設長度 0x12，則按A,B兩個字來補位可以得：A=0x0000 0000，B=0x0000 0012。
至此，補位的思想已經講完了，這里再講講我的具體實現。我的思路是用一個長度為16的int類型的數組int M[16]。因為一個int類型數據有32位，16個加起來剛好一共512位，是一個分組的長度。我剛好就按順序M[0]…M[15]表示一個512位的數。我再聲明一個容器vector，用來存放每個M[16]，因為分組個數不一定只有一個。
最后我舉個例子方便大家理解。首先介紹一些常識：a – 61, b – 62, c – 63, d – 64, e – 65。這里“a – 61”表示a的ASCII碼十六進制表示是0x61，其他以此類推。
好，假設一個字符串abcde，一共5個字符，長度length 為 5* 8 = 40 = 0x28。512位轉化成十六進制就是64位。原字符串十六進制表示：61 62 63 64 65 00 00…00。完成補位后共512位，只有1個分組，形如： 61 62 63 64 65 80 00… 00（“80”的二進制是1000 0000，即之前的先補一個1，再補很多0的做法）。一個int M[16]的數組就夠存了，即
M[0] = 64 63 62 61， M[1] = 00 00 80 65， M[2] = 0， M[3] = 0 … M[14] = 00 00 00 28， M[15] = 0
M[0]~M[15]設好之后，在內存中就是這樣存的61 62 63 64 65 80 00…00（注意這里我們用MD5處理字符串時都考慮內存中的數據的排列順序，得出的MD5也是需要按內存中的數據輸出，所以經常要用小端規則轉換）
看完這個例子，大家應該對0x01的內容有比較全面的了解了
0x02 MD5有四個32位的被稱作鏈接變量的整數參數，
我們進行如下設置：
A=0x67452301， B=0xefcdab89， C=0x98badcfe， D=0x10325476。
數據這樣設置之后，存在內存中就按小端規則排列：01 23 45 67 89 ab cd ef …32 10
就是 0123456789 a到e再反過來儲存的
再聲明四個中間變量a,b,c,d，賦值：a = A, b = B, c = C, d = D。
接着再設置四個非線性函數：
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))
（&是與，|是或，~是非，^是異或）
這四個函數的說明：如果X、Y和Z的對應位是獨立和均勻的，那么結果的每一位也應是獨立和均勻的。
假設M[j]表示消息的第j個子分組（從0到15），<<表示循環左移s，常數ti是4294967296*abs(sin(i))的整數部分，i取值從1到64，單位是弧度。(4294967296等於2的32次方)
//第一輪計算：j 從0 循環到15，輪數ln=0，i=j%16=j。
FF(a, b, c, d, M[j], s, ti)表示 a = b + ((a + F(b, c, d) + Mj + ti) <<< s)
// 第二輪計算：j 從0 循環到15, 輪數ln=1，i=(1+5*j)%16，使用循環函數G，
GG(a, b, c, d, M[j], s, ti)表示 a = b + ((a + G(b, c, d) + Mj + ti) <<< s)
//第三輪計算：j 從0 循環到15, 輪數ln=2，i=(5+3*j)%16，使用循環函數H
HH(a, b, c, d, M[j], s, ti)表示 a = b + ((a + H(b, c, d) + Mj + ti) <<< s)
//第四輪計算：j 從0 循環到15, 輪數ln=3，i=(7*j)%16，使用循環函數I，其他同第一輪
II(a, b, c, d, M[j], s, ti)表示 a = b + ((a + I(b, c, d) + Mj + ti) <<< s)
要確保形參a在內存中的值改變了，可以在形參中用按引用調用（&a），或返回a值取代原來a值。
0x03 主要循環
這個循環的循環次數為512位分組的個數（即之前提到的N+1或者N+2）。每次循環執行以下的步驟，我就不用文字表述了，直接用代碼展示，相信大家能理解：
｛ a = A; b = B; c = C; d = D; //傳說中的對M[j]的第一輪循環 FF(a,b,c,d,M[0],7(i),0xd76aa478 (ti)); FF(d,a,b,c,M[1],12,0xe8c7b756); FF(c,d,a,b,M[2],17,0x242070db); FF(b,c,d,a,M[3],22,0xc1bdceee); FF(a,b,c,d,M[4],7,0xf57c0faf); FF(d,a,b,c,M[5],12,0x4787c62a); FF(c,d,a,b,M[6],17,0xa8304613); FF(b,c,d,a,M[7],22,0xfd469501) ; FF(a,b,c,d,M[8],7,0x698098d8) ; FF(d,a,b,c,M[9],12,0x8b44f7af) ; FF(c,d,a,b,M[10],17,0xffff5bb1) ; FF(b,c,d,a,M[11],22,0x895cd7be) ; FF(a,b,c,d,M[12],7,0x6b901122) ; FF(d,a,b,c,M[13],12,0xfd987193) ; FF(c,d,a,b,M[14],17,0xa679438e) ; FF(b,c,d,a,M[15],22,0x49b40821); //傳說中對M[j]的第二輪循環 GG(a,b,c,d,M[1],5,0xf61e2562); GG(d,a,b,c,M[6],9,0xc040b340); GG(c,d,a,b,M[11],14,0x265e5a51); GG(b,c,d,a,M[0],20,0xe9b6c7aa) ; GG(a,b,c,d,M[5],5,0xd62f105d) ; GG(d,a,b,c,M[10],9,0x02441453) ;//ti GG(c,d,a,b,M[15],14,0xd8a1e681); GG(b,c,d,a,M[4],20,0xe7d3fbc8) ; GG(a,b,c,d,M[9],5,0x21e1cde6) ; GG(d,a,b,c,M[14],9,0xc33707d6) ; GG(c,d,a,b,M[3],14,0xf4d50d87) ; GG(b,c,d,a,M[8],20,0x455a14ed); GG(a,b,c,d,M[13],5,0xa9e3e905); GG(d,a,b,c,M[2],9,0xfcefa3f8) ; GG(c,d,a,b,M[7],14,0x676f02d9) ; GG(b,c,d,a,M[12],20,0x8d2a4c8a); //傳說中對M[j]的第三輪循環 HH(a,b,c,d,M[5],4,0xfffa3942); HH(d,a,b,c,M[8],11,0x8771f681); HH(c,d,a,b,M[11],16,0x6d9d6122); HH(b,c,d,a,M[14],23,0xfde5380c) ; HH(a,b,c,d,M[1],4,0xa4beea44) ; HH(d,a,b,c,M[4],11,0x4bdecfa9) ; HH(c,d,a,b,M[7],16,0xf6bb4b60) ; HH(b,c,d,a,M[10],23,0xbebfbc70); HH(a,b,c,d,M[13],4,0x289b7ec6); HH(d,a,b,c,M[0],11,0xeaa127fa); HH(c,d,a,b,M[3],16,0xd4ef3085); HH(b,c,d,a,M[6],23,0x04881d05); HH(a,b,c,d,M[9],4,0xd9d4d039); HH(d,a,b,c,M[12],11,0xe6db99e5); HH(c,d,a,b,M[15],16,0x1fa27cf8) ; HH(b,c,d,a,M[2],23,0xc4ac5665); //傳說中對M[j]的第四輪循環 II(a,b,c,d,M[0],6,0xf4292244) ; II(d,a,b,c,M[7],10,0x432aff97) ; II(c,d,a,b,M[14],15,0xab9423a7); II(b,c,d,a,M[5],21,0xfc93a039) ; II(a,b,c,d,M[12],6,0x655b59c3) ; II(d,a,b,c,M[3],10,0x8f0ccc92) ; II(c,d,a,b,M[10],15,0xffeff47d); II(b,c,d,a,M[1],21,0x85845dd1) ; II(a,b,c,d,M[8],6,0x6fa87e4f) ; II(d,a,b,c,M[15],10,0xfe2ce6e0); II(c,d,a,b,M[6],15,0xa3014314) ; II(b,c,d,a,M[13],21,0x4e0811a1); II(a,b,c,d,M[4],6,0xf7537e82) ; II(d,a,b,c,M[11],10,0xbd3af235); II(c,d,a,b,M[2],15,0x2ad7d2bb); II(b,c,d,a,M[9],21,0xeb86d391); A += a; B += b; C += c; D += d; //這是剛才強調的 把本輪運算的結果傳遞給下一輪 然后再次運算 所以md5的長度始終是128位 ｝
0x04：處理完所有的512位的分組后，得到一組新的A,B,C,D的值，將這些值按ABCD的順序級聯，然后輸出。這里還要注意，輸出的MD5是按內存中數值的排列順序，所以我們要分別對A,B,C,D的值做一個小端規則的轉換。舉個例子：A有32位，分成4個字節A1A2A3A4。輸出A的時候，要這樣輸出：A4A3 A2A1。這樣就能輸出正確的MD5了。
想必能看到這都MD5還是有一定興趣的 奉上源碼供調試研究