Как работает алгоритм MD5 и для чего он используется?

Алгоритм MD5 работает в несколько шагов: phoenixnap.com

1. Выравнивание данных. blog.skillfactory.ru Для обработки с помощью MD5 длина данных должна быть кратной 512 битам (64 байтам). blog.skillfactory.ru Сначала к данным добавляют бит «1» в конец сообщения, потом дописывают нули, чтобы длина подошла под нужный размер для обработки. blog.skillfactory.ru
2. Указание длины сообщения. blog.skillfactory.ru После выравнивания к данным дописывают их исходную длину в виде 64-битного числа. blog.skillfactory.ru Это позволяет алгоритму учитывать первоначальный объём информации, даже если данные были дополнены. blog.skillfactory.ru
3. Настройка MD-буфера. blog.skillfactory.ru MD5 использует четыре переменные — A, B, C и D, каждая из которых занимает 32 бита. blog.skillfactory.ru Эти переменные получают фиксированные стартовые значения и служат основой для дальнейших вычислений. blog.skillfactory.ru
4. Циклическая обработка данных. blog.skillfactory.ru После подготовки данных начинается их обработка. blog.skillfactory.ru Алгоритм разбивает сообщение на блоки по 512 бит (64 байта), которые обрабатываются в цикле. blog.skillfactory.ru

Алгоритм MD5 используется для разных целей, например:

• Создание контрольных сумм. blog.skillfactory.ru Контрольная сумма — это короткий код, который помогает проверить, что данные не изменились или не повредились. blog.skillfactory.ru Она создаётся из файла перед его передачей или записью, а потом проверяется у получателя. blog.skillfactory.ru Если всё в порядке, контрольная сумма должна совпасть. blog.skillfactory.ru
• Хеширование паролей. blog.skillfactory.ru Раньше MD5 использовали для хранения паролей в виде хешей. blog.skillfactory.ru Это помогало защитить данные, так как в базе хранился не сам пароль, а его «отпечаток». blog.skillfactory.ru Однако из-за уязвимостей MD5 сейчас заменяют более безопасными алгоритмами вроде SHA-256 или Argon2. blog.skillfactory.ru
• Построение ассоциативных массивов. blog.skillfactory.ru MD5 применяется для быстрого поиска данных по ключу. blog.skillfactory.ru Это ускоряет работу программ, так как хеш служит уникальным идентификатором для каждой записи. blog.skillfactory.ru
• Сравнение данных и поиск дубликатов. blog.skillfactory.ru Вместо анализа самих данных сравниваются их хеши: это помогает быстрее находить совпадения, особенно в больших наборах информации. blog.skillfactory.ru