MD5 — алгоритм, созданный ученым Рональдом Р.Ривестом в 90-х годах XX века, занимавшимся исследованиями в МТИ. Относится к видам хеширования
Что такое MD5
Шифрование MD5 — это способ хеширования предполагающий создание «оттисков» или «сумм» для последующего процесса проверки их на подлинность. Таким образом, можно проверить, сохранилась ли информация в целостности.
Внимание! 128-битный способ хеширования позволяет хранить пароли.
Хеш-сумма – это запись значения в шестнадцатеричном виде. MD5 – система построена по подобному типу. Предыдущим алгоритмом являлся MD4, однако он был не так надежен, поэтому был заменен более совершенным. При его работе осуществляется процесс преобразования первоначальной информации по определенному порядку в битную строчку определенного размера в шестнадцатеричной системе исчисления величин. Таким образом, хеш-код, хеш, хеш-сумма являются сходными понятиями.
Механизм работы MD5 заключаете в следующем. Поток информации, поступающий на устройство, проходит процесс хеширования, состоящий из пяти этапов:
- Поток данных подвергается обязательному выравниванию. Единичный бит добавляется в конец списка. Затем добавляются нулевые биты, чтобы длина линии информации была сопоставима с 448. То есть информация представляется в виде такого уравнения: L = 512 x N + 448. Этот процесс происходит, даже если размер уже сопоставим с текущим значением.
- Затем в сообщение добавляется 64 бита. Вначале идут 4 младших байта, затем старшие. На данном этапе протяженность потока должна быть кратна 512.
- Процесс инициализации буфера. Четыре 32-хбитные переменные проходят инициализацию. Затем происходит присваивание начальных значений шестнадцатеричным величинам. В операции участвует 4 функции, она проходит 4 раунда соответственно.
- Циклическое вычисление. Выбирается энный элемент из числа 512-битных массивов. Используются значения ABCD, перешедшие с предыдущего этапа. Работа также проходит в 4 этапа.
- Получение результата. В итоге получаем значение, ABCD, которое и является хешем.
Проблемы надежности MD5
Такая технология, являясь весьма надежной, не идеальна на 100 %. Она не является совсем неуязвимой и не гарантирует абсолютную неприкосновенность данных. Ученые на настоящий момент выявили ряд недостатков такого алгоритма. В основном, он становится уязвимым по причине легкого обнаружения коллизии в процессе шифрования.
Коллизия – это возможность достичь одинакового итогового значения хеша при вводе абсолютно разных данных на входе. Таким образом, чем выше будет возможность совпадения, тем менее защищенным является алгоритм. Криптоанализ, проведенный учеными, показал, что в настоящее время существуют разнообразные возможности взлом хеша MD5. Это такие способы, как:
- подбор подходящих вариантов с известным хешем;
- словарный поиск;
- метод поиска коллизий;
- «силовой удар»;
- RainbowCrack.
Атака «Полного перебора» является универсальным типом взлома, однако она является очень долгой. Для того чтобы избежать подобного взлома, необходимо увеличить объем ключей. Текущий метод используется как показатель устойчивости и надежности шифрования данных. RainbowCrack является специальной программой, создающей базу хеш, на основе которой практически мгновенно происходит взлом любого пароля, состоящего из букв и цифр.
Способ подбора при помощи словаря используются готовые программы и словарные базы. Атака при помощи коллизий предполагает использование аналогичного значения функции для абсолютно различных сообщений, но начинающихся одинаково. Этот метод стал известен в конце прошлого века.
Здесь, формула получения идентичного хеш-кода следующая: MD5(4L1) = MD5(4L2). Затем в 2004 году китайские исследователи рассказали о том, что нашли в системе уязвимое место, которое позволяет за небольшой промежуток времени обнаружить коллизию. И наконец в 2006 году создан способ находить вредные файлы на обычном пользовательском компьютере при помощи своеобразных «туннелей».
Какими средствами возможно декодирование хеш кода MD5
Часто появляется необходимость в раскодировке MD5. Существуют специальные сайты, на которых можно декодировать хеши. Ресурсы, позволяющие это сделать:
- web-max.ca. Простой и понятный пользователю сервис. Процесс происходит при помощи вода хеша и проверочных символов.
- ru. Сайт не просто декодирует хеши, но и дает возможность пользователю их создать.
При всем этом сложные хеши при помощи указанных сервисов декодировать невозможно. Более длинные комбинации (даже слово «админ» смогли расшифровать не все подобные ресурсы), надежно сохраняют информацию. Хеши MD5 создаются в одностороннем порядке и не предназначены для обратного перевода. Утилита HashTab используется для самостоятельного вычисления хеша. В настоящее время существует множество подобных приложений платного и бесплатного формата.
Безопасное использование MD5
Этот способ шифрования – является самым распространенным способом защитить информацию в сфере прикладных исследований, а также в области разработки веб-приложений. Хеш необходимо обезопасить от всевозможных хакерских атак. Одним из действенных способов защиты является «соль». Необходимо прибавить к паролю лишние случайные символы.
Специализированные разделы и функции существуют во многих программных и серверных языках. Создание хеша на языке PHP происходит следующим образом: один из параметров MD5 хеш становится аналогичен значению «соли», а функция Crypt автоматически генерирует это значение. Способ защиты Unix предполагает кодирование подряд почти тысячу раз. Способ «HMAC» предполагает применение специальных ключей.
Для чего применяется MD5
Хеш-кодирование находит применение во многих областях:
- электронные подписи;
- сохранение паролей пользователей в базе данных под защитой;
- оригинальные онлайн-ключи, создаваемые методами криптографии;
- алгоритмы MD5 – хеширования предоставляют возможность проверить нетронутость и достоверность файлов на ПК.
Данный способ криптографии используется при проверке на нарушение целостности различной информации. Кроме этого, технология позволяет создавать веб-идентификационные механизмы и личные ЭЦП.
Такой способ применяется как метод авторизации на различных сайтах. Пользователь вводит определенную информацию, а на сайте она считывается как отпечаток и сохраняется в местную базу данных. При условии, что база будет похищена, похититель не сможет расшифровать, ведь информация и пароль сохраняется в виде дайджестов, чтобы важные файлы не оказались в руках злоумышленников. Множество данных в интернете передают в таком закодированном виде. MD5-хеш кодирует информацию, как случайные символы. Этот и есть хеш, то есть итоговый исчисляемый результат (значение).
Хеш-алгоритм в дальнейшем используется в том случае, когда необходимо проверить сохранность информации. Данный процесс осуществляется на начальном этапе присвоения хеш функции MD5. Затем происходит фиксирование полученных значений. Когда приходит момент проверки, происходит процесс сравнения исходных значений и контрольных. Если значения идентичны, то нет повода переживать. В случае если они расходятся – произошло нарушение целостности и сохранности информации.
Свойства хеша
Алгоритм шифрования MD5 предназначен для осуществления процессов преобразования информации, имеющей разную длину системного кода, который состоят из тридцати двух шестнадцатеричных значений. Также существуют нюансы, благодаря которым пользователь получает гарантии безопасности, исключается возможность атаки, изменение, похищения информации. Например, при использовании разных первоначальных данных хеши разные.
Функция должна быть открыта для исследования ее криптоустойчивости. Хеш создан, чтобы односторонне скрыть файлы, то есть она не предназначена для декодировки. В целях шифрования данных, не требуется мощных ресурсов.
Также к основным свойствам хеш-функции относят то, что на входе передается сообщение, имеющее произвольный размер, а уже в конце преобразований происходит формирование блока данных обязательно с фиксированной длиной. Значения в конце преобразования функции распределяются в равномерном порядке. Если в начале операции изменить один бит, то в итоге тоже произойдет изменение.
Важно! Хеш-функция в целом является весьма криптоустойчивой. В алгоритмах используется итеративная схема, то есть первоначальная информация оказывается разделенной на части и над ней происходит ряд существенных преобразовательных процессов.
Самостоятельное использование MD5
Используя алгоритм хеширования MD5, пользователь может сам проверить сохранность файлов, скачанных в интернете. Здесь поможет утилита HashTab, о которой упоминалось выше. Это программное обеспечение позволит изменять свойства файлов. Предоставляется возможность использовать алгоритмы кодирования хешей. Утилита находится в открытом доступе, она бесплатна к загрузке.
Также данный способ кодирования информации может самостоятельно применяться в процессах разработки веб-приложений. При создании и настройки скрипта, панели или аутентификационной системы возможна генерация хеш-кодов для отдельных строчек.
