MD5反查詳細闡述

一、MD5反查基礎概念

MD5(Message-Digest Algorithm 5)是一種常用的哈希演算法，它將不同長度的信息通過哈希運算，輸出定長的哈希值。反查就是通過這個哈希值，找到原來的信息。

MD5的哈希值是一個128位的二進位數，通常用32位的16進位數表示。在應用中，MD5通常用於文件校驗、數據校驗、口令加密等。

用Python基礎庫中的hashlib模塊可以很容易地實現MD5哈希值的計算：

import hashlib

text = 'hello world'
md5 = hashlib.md5(text.encode()).hexdigest()
print(md5)  # 輸出5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

二、MD5反查實現

當我們拿到一個MD5哈希值時，如果要進行反查，就需要用一個字典來存儲哈希值與原文的映射關係。字典中的鍵為哈希值，值為原文。

這裡以破解一個網站用戶密碼的例子來說明MD5反查的實現。假設我們得到了一個資料庫文件，其中存儲了用戶的用戶名和密碼的MD5哈希值：

users = [
    {'username': 'user1', 'password_md5': '5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99'},
    {'username': 'user2', 'password_md5': '202cb962ac59075b964b07152d234b70'},
    {'username': 'user3', 'password_md5': 'e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e'},
    {'username': 'user4', 'password_md5': '81dc9bdb52d04dc20036dbd8313ed055'}
]

我們可以先通過字典攻擊的方式生成一個含有常用密碼的字典文件，然後遍歷用戶數據進行反查。

下面是字典攻擊生成字典文件的代碼：

import itertools

def generate_password_dict(length=6):
    chars = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
    passwords = itertools.product(chars, repeat=length)
    
    with open('password.txt', 'w') as f:
        for password in passwords:
            f.write(''.join(password)+'\n')

我們可以將密碼的長度設置為6位，然後在a~z的字母中生成所有組合，最後將這些密碼保存在一個文本文件中。

反查的代碼如下：

import hashlib

with open('password.txt', 'r') as f:
    passwords = [p.strip() for p in f]
    
    for user in users:
        for password in passwords:
            if hashlib.md5(password.encode()).hexdigest() == user['password_md5']:
                print('{}:{}'.format(user['username'], password))

在這條代碼中，我們首先讀取生成的密碼字典文件，然後遍歷所有用戶和密碼的組合，計算哈希值並與原始密碼比較，如果匹配成功，輸出用戶名和密碼。

三、MD5反查的應用場景

MD5反查演算法廣泛應用於數據安全領域。比如：

1. 破解密碼：在拿到資料庫文件後，可以通過MD5反查演算法破解用戶密碼。
2. 數據完整性校驗：伺服器可以將接收到的數據計算MD5哈希值，然後與客戶端發來的哈希值比較，來校驗數據的完整性。
3. 數字簽名：數字簽名是一種安全性很高的文件驗真方式，它採用的就是哈希演算法，將文件的哈希值（數字簽名）與信任機構（CA）頒發的數字證書相對比，從而證實文件是未被篡改過的。