基于MD5的迭代冗余加密算法

2022-10-28

基于MD5的迭代冗余加密算法是对MD5加密算法进行了扩展，利用了MD5加密算法的强大安全性，实现了文件加密、解密和数据完整性保护的功能。

一、基于MD5的迭代冗余加密算法加密原理

1、初始化

首先在口令后面附加当前的时间戳，产生一个字符串S。计算S的MD5摘要，取其摘要的前6位得到cur0。接着进行256次循环运算，第i次循环在S后面附加值为i-1字符，计算处理后的S的MD5摘要，存入表map中。这样，表map就是一个MD5摘要的集合，其中有256个摘要。

2、迭代加密

顺序读取原文件的内容，每次读1个字符，这里用Ci表示第i次读取的字符值，很明显0≤Ci<256。令k为curi-1的第6个字符的值，取表map中第Ci个MD5摘要，对该摘要循环左移kmod32位，取其结果的前6位为curi，最后对curi-1和curi进行逐位相加，结果为6位密文Ei，将Ei写入加密文件末尾。

二、基于MD5的迭代冗余加密算法解密原理

1、初始化

与加密算法类似，首先在口令后面附加当前的时间戳，产生一个字符串S。计算S的MD5摘要，取其摘要的前6位得到E0。接着进行256次循环运算，第i次循环在S后面附加值为i-1字符，计算处理后的S的MD5摘要，存入表map中。

2、迭代解密

顺序读取加密文件的内容，每次读6个字符，这里用Ei表示第i次读取的字符串。对Ei-1和Ei进行逐位相减，结果为6位密文curi。依次取表map中的256个MD5摘要，令第j次取的摘要为DMj。令k为curi-1的第6个字符的值，对摘要DMj循环左移kmod32位，取其结果的前6位为cmpj。对比curi和cmpj，如果两者相同则将值为j的字符写入解密文件末尾，否则取下一个MD5摘要继续对比。解密操作完毕后，对解密文件计算MD5摘要，并与随加密文件一起传输的原文件MD5摘要进行对比。如果两个摘要相同则解密成功；否则解密失败，解密的文件是不完整的。

三、基于MD5的迭代冗余加密算法对文件加密的特点

①可以对大文件进行加密解密，加密后产生信息冗余，文件容量变大；

②没有解密算法，对文件的解密只能依靠指定的惟一密码表；

③加密文件内容的任何微小变化都对解密结果产生很大影响；

④加密结果掩盖了MD5算法的特征，提高安全性；

⑤加密文件实际上是一组MD5摘要的集合；

⑥加密文件内容环环相扣，前后密文联系紧密；

⑦充分利用了MD5算法的单向性、离散性和强大的安全性；

⑧速度较快，在实际应用中可行。

基于MD5的迭代冗余加密算法对文件进行冗余加密，隐藏了原文件的任何细节，掩盖了MD5加密算法的特征，并且其破解难度是很大的，在实际应用中是可行的。

小知识之MD5加密算法

MD5就是采用单向加密的加密算法，对于MD5而言，有两个特性是很重要的，第一是任意两段明文数据，加密以后的密文不能是相同的；第二是任意一段明文数据，经过加密以后，其结果必须永远是不变的。前者的意思是不可能有任意两段明文加密以后得到相同的密文，后者的意思是如果我们加密特定的数据，得到的密文一定是相同的。