MD5 Python 实现

MD5 Python Implementation

我希望了解有关哈希算法的更多信息,特别是 Message Digest 5 算法。特别是 Python (3+.)

的更新版本

我知道你可以完成所有 from hashlib import md5 的事情,Python 中的实现可以在网上找到。但是,我发现模仿原始 C 代码的最新版本仅适用于 Python 版本 2。4.X 并且还有一个 3.2 版本,它非常简洁,根本不是什么我正在寻找 (http://rosettacode.org/wiki/MD5/Implementation.)

花了几个小时从 JavaScript 转换到 Python 3.5 后,无论我如何努力,我都无法正确转换,生成的哈希值总是与来自的哈希值不同hashlib 模块本身。谁能帮帮我?

编辑: 这是我正在转换的 JavaScript 实现: How does MD5Sum algorithm work? 这个实现有效,我已经使用 w3schools.com 拥有的在线工具对其进行了验证。

这是我当前的代码(仍然不起作用。)问题肯定出在按位运算中,主要的哈希函数不是问题,因为我直接从 JavaScript有效的版本

def newArray(num):
    array=[]
    for x in range(num):
        array.append(0)
    return array

def convertToWordArray(string):
    #print(string)
    lMessageLength=len(string)
    #print(lMessageLength)
    lNumberOfWords_temp1=lMessageLength+8
    #print(lNumberOfWords_temp1)
    lNumberOfWords_temp2=int((lNumberOfWords_temp1-(lNumberOfWords_temp1%64))/64)
    #print(lNumberOfWords_temp2)
    lNumberOfWords=(lNumberOfWords_temp2+1)*16
    #print(lNumberOfWords)
    lWordArray=newArray(lNumberOfWords-1)
    lBytePosition=0
    lByteCount=0
    while lByteCount<lMessageLength:
        lWordCount=int((lByteCount-(lByteCount%4))/4)
        lBytePosition=(lByteCount%4)*8
        #print(string[int(lByteCount)])
        lWordArray[lWordCount]=(lWordArray[lWordCount]|(ord(string[int(lByteCount)])<<lBytePosition))
        lByteCount+=1
    lWordCount=int((lByteCount-(lByteCount%4))/4)
    lBytePosition=(lByteCount%4)*8
    lWordArray[lWordCount]=lWordArray[lWordCount]|(0x80<<lBytePosition)
    lWordArray[lNumberOfWords-2]=lMessageLength<<3
    lWordArray.append(lMessageLength>>29)
    return lWordArray

def F(x,y,z):
    return (x & y)|((~x) & z)
def G(x,y,z):
    return (x & z)|(y & (~z))
def H(x,y,z):
    return (x ^ y ^ z)
def I(x,y,z):
    return (y ^ (x|(~z)))
def C(q,a,b,x,s,ac):
    return addu(rol(addu(addu(a,q),addu(x,ac)),s),b)
def FF(a,b,c,d,x,s,ac):
    return C((b & c)|((~b) & d),a,b,x,s,ac)
def GG(a,b,c,d,x,s,ac):
    return C((b & d)|(c & (~d)),a,b,x,s,ac)
def HH(a,b,c,d,x,s,ac):
    return C(b ^ c ^ d,a,b,x,s,ac)
def II(a,b,c,d,x,s,ac):
    return C(c ^ (b|(~d)),a,b,x,s,ac)
def addu(x,y):
    ls=(x & 0xFFFF)+(y & 0xFFFF)
    return (((x>>16)+(y>>16)+(ls>>16))<<16)|(ls & 0xFFFF)
def rol(v,s):
    return (v<<s)|(v>>(32-s))
def wordToHex(lValue):
    wordToHexValue=''
    wordToHexValue_temp=''
    for lCount in range(4):
        lByte=(lValue>>(lCount*8)) & 255
        wordToHexValue_temp="0"+format(lByte, 'x')
        wordToHexValue=wordToHexValue+wordToHexValue_temp[-2:]
    return wordToHexValue

def md5hash(message):
    x=convertToWordArray(message)
    a=0x67452301
    b=0xEFCDAB89
    c=0x98BADCFE
    d=0x10325476
    xl=len(x)
    j=0
    while j<xl:
        aa=a
        bb=b
        cc=c
        dd=d
        a=FF(a,b,c,d, x[j+0], 7,0xD76AA478)
        d=FF(d,a,b,c, x[j+1],12,0xE8C7B756)
        c=FF(c,d,a,b, x[j+2],17,0x242070DB)
        b=FF(b,c,d,a, x[j+3],22,0xC1BDCEEE)
        a=FF(a,b,c,d, x[j+4], 7,0xF57C0FAF)
        d=FF(d,a,b,c, x[j+5],12,0x4787C62A)
        c=FF(c,d,a,b, x[j+6],17,0xA8304613)
        b=FF(b,c,d,a, x[j+7],22,0xFD469501)
        a=FF(a,b,c,d, x[j+8], 7,0x698098D8)
        d=FF(d,a,b,c, x[j+9],12,0x8B44F7AF)
        c=FF(c,d,a,b,x[j+10],17,0xFFFF5BB1)
        b=FF(b,c,d,a,x[j+11],22,0x895CD7BE)
        a=FF(a,b,c,d,x[j+12], 7,0x6B901122)
        d=FF(d,a,b,c,x[j+13],12,0xFD987193)
        c=FF(c,d,a,b,x[j+14],17,0xA679438E)
        b=FF(b,c,d,a,x[j+15],22,0x49B40821)
        a=GG(a,b,c,d, x[j+1], 5,0xF61E2562)
        d=GG(d,a,b,c, x[j+6], 9,0xC040B340)
        c=GG(c,d,a,b,x[j+11],14,0x265E5A51)
        b=GG(b,c,d,a, x[j+0],20,0xE9B6C7AA)
        a=GG(a,b,c,d, x[j+5], 5,0xD62F105D)
        d=GG(d,a,b,c,x[j+10], 9,0x2441453)
        c=GG(c,d,a,b,x[j+15],14,0xD8A1E681)
        b=GG(b,c,d,a, x[j+4],20,0xE7D3FBC8)
        a=GG(a,b,c,d, x[j+9], 5,0x21E1CDE6)
        d=GG(d,a,b,c,x[j+14], 9,0xC33707D6)
        c=GG(c,d,a,b, x[j+3],14,0xF4D50D87)
        b=GG(b,c,d,a, x[j+8],20,0x455A14ED)
        a=GG(a,b,c,d,x[j+13], 5,0xA9E3E905)
        d=GG(d,a,b,c, x[j+2], 9,0xFCEFA3F8)
        c=GG(c,d,a,b, x[j+7],14,0x676F02D9)
        b=GG(b,c,d,a,x[j+12],20,0x8D2A4C8A)
        a=HH(a,b,c,d, x[j+5], 4,0xFFFA3942)
        d=HH(d,a,b,c, x[j+8],11,0x8771F681)
        c=HH(c,d,a,b,x[j+11],16,0x6D9D6122)
        b=HH(b,c,d,a,x[j+14],23,0xFDE5380C)
        a=HH(a,b,c,d, x[j+1], 4,0xA4BEEA44)
        d=HH(d,a,b,c, x[j+4],11,0x4BDECFA9)
        c=HH(c,d,a,b, x[j+7],16,0xF6BB4B60)
        b=HH(b,c,d,a,x[j+10],23,0xBEBFBC70)
        a=HH(a,b,c,d,x[j+13], 4,0x289B7EC6)
        d=HH(d,a,b,c, x[j+0],11,0xEAA127FA)
        c=HH(c,d,a,b, x[j+3],16,0xD4EF3085)
        b=HH(b,c,d,a, x[j+6],23,0x4881D05)
        a=HH(a,b,c,d, x[j+9], 4,0xD9D4D039)
        d=HH(d,a,b,c,x[j+12],11,0xE6DB99E5)
        c=HH(c,d,a,b,x[j+15],16,0x1FA27CF8)
        b=HH(b,c,d,a, x[j+2],23,0xC4AC5665)
        a=II(a,b,c,d, x[j+0], 6,0xF4292244)
        d=II(d,a,b,c, x[j+7],10,0x432AFF97)
        c=II(c,d,a,b,x[j+14],15,0xAB9423A7)
        b=II(b,c,d,a, x[j+5],21,0xFC93A039)
        a=II(a,b,c,d,x[j+12], 6,0x655B59C3)
        d=II(d,a,b,c, x[j+3],10,0x8F0CCC92)
        c=II(c,d,a,b,x[j+10],15,0xFFEFF47D)
        b=II(b,c,d,a, x[j+1],21,0x85845DD1)
        a=II(a,b,c,d, x[j+8], 6,0x6FA87E4F)
        d=II(d,a,b,c,x[j+15],10,0xFE2CE6E0)
        c=II(c,d,a,b, x[j+6],15,0xA3014314)
        b=II(b,c,d,a,x[j+13],21,0x4E0811A1)
        a=II(a,b,c,d, x[j+4], 6,0xF7537E82)
        d=II(d,a,b,c,x[j+11],10,0xBD3AF235)
        c=II(c,d,a,b, x[j+2],15,0x2AD7D2BB)
        b=II(b,c,d,a, x[j+9],21,0xEB86D391)
        a=addu(a,aa)
        b=addu(b,bb)
        c=addu(c,cc)
        d=addu(d,dd)
        j+=16
    return (wordToHex(a)+wordToHex(b)+wordToHex(c)+wordToHex(d)).lower()

我弄明白了,这是我的新代码。这次我尝试使用 2.4 版本中的 'Master FGHI Function' 并且它起作用了。不确定我的原始代码的真正问题是什么,但这种新方法可以很好地代替 FF、GG、HH、II 函数。

def XX(func, a, b, c, d, x, s, ac):
    res=0
    res=res+a+func(b,c,d)
    res+=x
    res+=ac
    res=res & 0xffffffff
    res=rol(res,s)
    res=res & 0xffffffff
    res+=b
    return res & 0xffffffff

一个Python3.4 MD5算法实现的完整代码如下:

def newArray(num):
    array=[]
    for x in range(num):
        array.append(0)
    return array

def convertToWordArray(string):
    #print(string)
    lMessageLength=len(string)
    #print(lMessageLength)
    lNumberOfWords_temp1=lMessageLength+8
    #print(lNumberOfWords_temp1)
    lNumberOfWords_temp2=(lNumberOfWords_temp1-(lNumberOfWords_temp1%64))/64
    #print(lNumberOfWords_temp2)
    lNumberOfWords=int((lNumberOfWords_temp2+1)*16)
    #print(lNumberOfWords)
    lWordArray=newArray(lNumberOfWords-1)
    lBytePosition=0
    lByteCount=0
    while lByteCount<lMessageLength:
        lWordCount=int((lByteCount-(lByteCount%4))/4)
        lBytePosition=(lByteCount%4)*8
        #print(string[int(lByteCount)])
        lWordArray[lWordCount]=(lWordArray[lWordCount]|(ord(string[int(lByteCount)])<<lBytePosition))
        lByteCount+=1
    lWordCount=int((lByteCount-(lByteCount%4))/4)
    lBytePosition=(lByteCount%4)*8
    lWordArray[lWordCount]=lWordArray[lWordCount]|(0x80<<lBytePosition)
    lWordArray[lNumberOfWords-2]=lMessageLength<<3
    lWordArray.append(lMessageLength>>29)
    return lWordArray

def F(x,y,z):
    print(x,y,x)
    return (x & y) | ((~x) & z)
def G(x,y,z):
    return (x & z) | (y & (~z))
def H(x,y,z):
    return x ^ y ^ z
def I(x,y,z):
    return y ^ (x | (~z))
def XX(func, a, b, c, d, x, s, ac):
    res=0
    res=res+a+func(b,c,d)
    res+=x
    res+=ac
    res=res & 0xffffffff
    res=rol(res,s)
    res=res & 0xffffffff
    res+=b
    return res & 0xffffffff
##    return addu(rol(addu(addu(a,q),addu(x,ac)),s),b)
##def FF(a,b,c,d,x,s,ac):
##    return C((b & c)|((~b) & d),a,b,x,s,ac)
##def GG(a,b,c,d,x,s,ac):
##    return C((b & d)|(c & (~d)),a,b,x,s,ac)
##def HH(a,b,c,d,x,s,ac):
##    return C(b ^ c ^ d,a,b,x,s,ac)
##def II(a,b,c,d,x,s,ac):
##    return C(c ^ (b|(~d)),a,b,x,s,ac)
def addu(x,y):
    ls=(x & 0xffffffff)+(y & 0xffffffff)
    return (((x>>16)+(y>>16)+(ls>>16))<<16)|(ls & 0xffffffff)
def rol(v,s):
    return (v<<s)|(v>>(32-s))
def wordToHex(lValue):
    wordToHexValue=''
    wordToHexValue_temp=''
    for lCount in range(4):
        lByte=(lValue>>(lCount*8)) & 255
        wordToHexValue_temp="0"+format(lByte, 'x')
        wordToHexValue=wordToHexValue+wordToHexValue_temp[-2:]
    return wordToHexValue

def md5hash(message):
    x=convertToWordArray(message)
    a=0x67452301
    b=0xEFCDAB89
    c=0x98BADCFE
    d=0x10325476
    xl=len(x)
    j=0
    while j<xl:
        aa=a
        bb=b
        cc=c
        dd=d
        a=XX(F,a,b,c,d, x[j+0], 7,0xD76AA478)
        d=XX(F,d,a,b,c, x[j+1],12,0xE8C7B756)
        c=XX(F,c,d,a,b, x[j+2],17,0x242070DB)
        b=XX(F,b,c,d,a, x[j+3],22,0xC1BDCEEE)
        a=XX(F,a,b,c,d, x[j+4], 7,0xF57C0FAF)
        d=XX(F,d,a,b,c, x[j+5],12,0x4787C62A)
        c=XX(F,c,d,a,b, x[j+6],17,0xA8304613)
        b=XX(F,b,c,d,a, x[j+7],22,0xFD469501)
        a=XX(F,a,b,c,d, x[j+8], 7,0x698098D8)
        d=XX(F,d,a,b,c, x[j+9],12,0x8B44F7AF)
        c=XX(F,c,d,a,b,x[j+10],17,0xFFFF5BB1)
        b=XX(F,b,c,d,a,x[j+11],22,0x895CD7BE)
        a=XX(F,a,b,c,d,x[j+12], 7,0x6B901122)
        d=XX(F,d,a,b,c,x[j+13],12,0xFD987193)
        c=XX(F,c,d,a,b,x[j+14],17,0xA679438E)
        b=XX(F,b,c,d,a,x[j+15],22,0x49B40821)
        a=XX(G,a,b,c,d, x[j+1], 5,0xF61E2562)
        d=XX(G,d,a,b,c, x[j+6], 9,0xC040B340)
        c=XX(G,c,d,a,b,x[j+11],14,0x265E5A51)
        b=XX(G,b,c,d,a, x[j+0],20,0xE9B6C7AA)
        a=XX(G,a,b,c,d, x[j+5], 5,0xD62F105D)
        d=XX(G,d,a,b,c,x[j+10], 9,0x2441453)
        c=XX(G,c,d,a,b,x[j+15],14,0xD8A1E681)
        b=XX(G,b,c,d,a, x[j+4],20,0xE7D3FBC8)
        a=XX(G,a,b,c,d, x[j+9], 5,0x21E1CDE6)
        d=XX(G,d,a,b,c,x[j+14], 9,0xC33707D6)
        c=XX(G,c,d,a,b, x[j+3],14,0xF4D50D87)
        b=XX(G,b,c,d,a, x[j+8],20,0x455A14ED)
        a=XX(G,a,b,c,d,x[j+13], 5,0xA9E3E905)
        d=XX(G,d,a,b,c, x[j+2], 9,0xFCEFA3F8)
        c=XX(G,c,d,a,b, x[j+7],14,0x676F02D9)
        b=XX(G,b,c,d,a,x[j+12],20,0x8D2A4C8A)
        a=XX(H,a,b,c,d, x[j+5], 4,0xFFFA3942)
        d=XX(H,d,a,b,c, x[j+8],11,0x8771F681)
        c=XX(H,c,d,a,b,x[j+11],16,0x6D9D6122)
        b=XX(H,b,c,d,a,x[j+14],23,0xFDE5380C)
        a=XX(H,a,b,c,d, x[j+1], 4,0xA4BEEA44)
        d=XX(H,d,a,b,c, x[j+4],11,0x4BDECFA9)
        c=XX(H,c,d,a,b, x[j+7],16,0xF6BB4B60)
        b=XX(H,b,c,d,a,x[j+10],23,0xBEBFBC70)
        a=XX(H,a,b,c,d,x[j+13], 4,0x289B7EC6)
        d=XX(H,d,a,b,c, x[j+0],11,0xEAA127FA)
        c=XX(H,c,d,a,b, x[j+3],16,0xD4EF3085)
        b=XX(H,b,c,d,a, x[j+6],23,0x4881D05)
        a=XX(H,a,b,c,d, x[j+9], 4,0xD9D4D039)
        d=XX(H,d,a,b,c,x[j+12],11,0xE6DB99E5)
        c=XX(H,c,d,a,b,x[j+15],16,0x1FA27CF8)
        b=XX(H,b,c,d,a, x[j+2],23,0xC4AC5665)
        a=XX(I,a,b,c,d, x[j+0], 6,0xF4292244)
        d=XX(I,d,a,b,c, x[j+7],10,0x432AFF97)
        c=XX(I,c,d,a,b,x[j+14],15,0xAB9423A7)
        b=XX(I,b,c,d,a, x[j+5],21,0xFC93A039)
        a=XX(I,a,b,c,d,x[j+12], 6,0x655B59C3)
        d=XX(I,d,a,b,c, x[j+3],10,0x8F0CCC92)
        c=XX(I,c,d,a,b,x[j+10],15,0xFFEFF47D)
        b=XX(I,b,c,d,a, x[j+1],21,0x85845DD1)
        a=XX(I,a,b,c,d, x[j+8], 6,0x6FA87E4F)
        d=XX(I,d,a,b,c,x[j+15],10,0xFE2CE6E0)
        c=XX(I,c,d,a,b, x[j+6],15,0xA3014314)
        b=XX(I,b,c,d,a,x[j+13],21,0x4E0811A1)
        a=XX(I,a,b,c,d, x[j+4], 6,0xF7537E82)
        d=XX(I,d,a,b,c,x[j+11],10,0xBD3AF235)
        c=XX(I,c,d,a,b, x[j+2],15,0x2AD7D2BB)
        b=XX(I,b,c,d,a, x[j+9],21,0xEB86D391)
        a=addu(a,aa)
        b=addu(b,bb)
        c=addu(c,cc)
        d=addu(d,dd)
        j+=16
    return (wordToHex(a)+wordToHex(b)+wordToHex(c)+wordToHex(d)).lower()

我尝试了新代码,但它没有给出正确的输出,所以我尝试了这个代码(确实有效):

def addu(x,y):
    return (x + y) & 0xffffffff