Introdução ao algoritmo MD5
Antes de aprender o algoritmo MD5, é muito importante entender o que é criptografia e como o algoritmo MD5 apareceu em cena. Em termos leigos, a criptografia é uma prática e estudo de técnicas usadas para converter um texto simples em texto ininteligível que só pode ser entendido pelo destinatário. Por motivos de segurança, é muito importante criptografar os dados e enviá-los e armazená-los em um formato específico, para que não possam ser vazados e, portanto, mal utilizados. MD5 é um dos algoritmos usados para codificar os dados. Existem muitos algoritmos desenvolvidos para transmissão e armazenamento seguros de dados com seus próprios prós e contras. Esses algoritmos não apenas protegem os dados contra roubo, mas também fornecem autenticação do usuário.
Agora aprendendo profundamente sobre o algoritmo MD5, o MD5 representa o algoritmo Message Digest 5, que é uma das funções hash criptográficas amplamente usadas que aceita entradas de comprimento arbitrário e produz uma saída de valor hash fixo de 128 bits. É usado em uma ampla variedade de aplicativos de segurança. MD5 é uma versão avançada do MD4, desenvolvida pelo professor Ronald Rivest do MIT. O MD5 foi desenvolvido como um forte algoritmo criptográfico para ser usado na autenticação de assinaturas digitais (um código digital que é anexado a um documento eletrônico para verificar seu conteúdo e identidade de gênero).
Uso do algoritmo MD5
O algoritmo MD5 foi desenvolvido com o principal motivo de segurança, pois recebe uma entrada de qualquer tamanho e produz uma saída se um valor de hash de 128 bits. Para ser considerado criptograficamente seguro, o MD5 deve atender a dois requisitos:
- É impossível gerar duas entradas que não podem produzir a mesma função de hash.
- É impossível gerar uma mensagem com o mesmo valor de hash.
Inicialmente, o MD5 foi desenvolvido para armazenar um hash unidirecional de senha e alguns servidores de arquivos também fornecem soma de verificação MD5 pré-calculada de um arquivo para que o usuário possa comparar a soma de verificação do arquivo baixado. A maioria dos sistemas operacionais baseados em Unix inclui utilitários de soma de verificação MD5 em seus pacotes de distribuição.
Como o algoritmo MD5 funciona?
Como todos sabemos, o MD5 produz uma saída com valor de hash de 128 bits. Essa criptografia de entrada de qualquer tamanho em valores de hash passa por 5 etapas e cada etapa tem uma tarefa predefinida.
Etapa 1: anexar bits de preenchimento
- Preenchimento significa adicionar bits extras à mensagem original. Assim, no MD5, a mensagem original é preenchida de forma que seu comprimento em bits seja congruente com o módulo 512 448. O preenchimento é feito de modo que o total de bits seja 64 menos, sendo um múltiplo de 512 bits.
- O preenchimento é feito mesmo que o comprimento da mensagem original já seja congruente com o módulo 512 448. Nos bits de preenchimento, o único primeiro bit é 1 e o restante dos bits é 0.
Etapa 2: anexar comprimento
Após o preenchimento, 64 bits são inseridos no final, o que é usado para gravar o comprimento da entrada original. Módulo 2 64. Neste ponto, a mensagem resultante tem um comprimento múltiplo de 512 bits.
Etapa 3: inicializar o buffer MD
Um buffer de quatro palavras (A, B, C, D) é usado para calcular os valores para o resumo da mensagem. Aqui A, B, C, D são registradores de 32 bits e são inicializados da seguinte maneira
| Palavra A | 01 | 23 | 45 | 67 |
| Palavra B | 89 | Ab | CD | Ef |
| Palavra C | Fe | Dc | BA | 98 |
| Palavra D | 76 | 54 | 32. | 10 |
Etapa 4: Processando a mensagem no bloco de 16 palavras
O MD5 usa as funções auxiliares que recebem a entrada como um número de três bits de 32 bits e produz uma saída de 32 bits. Essas funções usam operadores lógicos como OR, XOR, NOR.
| F (X, Y, Z) | XY v não (X) Z |
| G (X, Y, Z) | XZ v Y não (Z) |
| H (X, Y, Z) | X xou Y xou Z |
| I (X, Y, Z) | Y xor (X v não (Z)) |
O conteúdo de quatro buffers é misturado com a entrada usando esse buffer auxiliar e 16 rodadas são executadas usando 16 operações básicas.
Resultado-
Afinal, as rodadas executaram o buffer A, B, C, D contém a saída MD5 começando com o bit mais baixo A e terminando com o bit mais alto D.
Exemplo:
| Entrada: este é um artigo sobre o algoritmo de criptografia |
| Saída: e4d909c290dfb1ca068ffaddd22cbb0 |
Vantagens e desvantagens do algoritmo MD5:
- Os algoritmos MD5 são úteis porque é mais fácil comparar e armazenar esses hashes menores do que armazenar um texto grande de tamanho variável. O algoritmo MD5 é um algoritmo amplamente usado para hashes unidirecionais usados para verificar sem necessariamente fornecer o valor original. O algoritmo MD5 é usado pelos sistemas Unix para armazenar as senhas do usuário em um formato criptografado de 128 bits. Os algoritmos MD5 são amplamente utilizados para verificar a integridade dos arquivos.
- Além disso, é muito fácil gerar um resumo da mensagem original usando esse algoritmo. O algoritmo MD5 pode executar o resumo de uma mensagem com qualquer número de bits; não se limita à mensagem nos múltiplos de 8, ao contrário do MD5sum que é limitado a octetos.
- Mas, desde muitos anos, o MD5 tem tendência a fraqueza na colisão de hash, ou seja, é possível criar a mesma função de hash para duas entradas diferentes. O MD5 não oferece segurança contra esses ataques de colisão. Em vez do MD5, o SHA (Secure Hash Algorithm, que produz um resumo de mensagens de 160 bits e projetado pela NSA para fazer parte do algoritmo de assinatura digital) agora é aceitável no campo criptográfico para gerar a função hash, pois não é fácil produzir SHA -Eu colisão e até agora nenhuma colisão foi produzida ainda.
- Além disso, o algoritmo MD5 é bastante lento que o algoritmo SHA otimizado. O SHA é muito seguro que o algoritmo MD5 e, além disso, pode ser implementado na tecnologia existente com taxas excedentes, ao contrário do MD5. Atualmente, novos algoritmos de hash estão surgindo no mercado, tendo em mente maior segurança de dados como o SHA256 (que gera assinatura de 256 bits de um texto).
Conclusão
Atualmente, com o armazenamento de todos os dados na nuvem e na Internet, é muito importante manter a segurança desses dados na maior prioridade. O algoritmo mais seguro deve ser adotado para criptografar dados privados. Estudos recentes mostram que o algoritmo SHA deve ter importância primordial sobre o MD5, pois o MD5 é mais vulnerável a ataques de colisão. Embora os pesquisadores estejam propondo novos algoritmos seguros e menos vulneráveis a ataques como o SHA256.
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