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34ca72f7创建于 2025年5月6日历史提交

消息摘要算法 MD2 介绍

MD2消息摘要算法是Ronald Rivest于 1989 年开发的一种加密哈希函数。[ 2 ]该算法针对8 位计算机进行了优化。MD2 在IETF RFC 1319中进行了规定。 [ 3 ] MD2 中的“MD”代表“消息摘要”。

尽管 MD2 尚未完全被破解，但 IETF 于 2011 年将 MD2 置于“历史”地位，理由是“存在弱点”。它已被弃用，取而代之的是SHA-256和其他强哈希算法

MD2 算法的一般流程

  1. 将数据划分为 16 字节为一组，刚好能整除的额外追加16字节的数据，不能整除的，在最后一个分组将数据填充到16字节的倍数。

数据填充规则归纳起来是这样的：

设数据长度为n字节，则需要填充m=16-(n mod 16)个字节的数据。m个字节的内容均为十进制的m。

  1. 在数据末尾追加16字节的校验码

  2. 对上面得到的全部组数据，使用MD函数一次处理一个分组的数据，所有分组处理完毕后此时得到的就是 MD2 码

第1、2步的具体流程如下：

plantuml 源码见 docs/overall_process.plantuml

overall_process

该流程稍加变形，还可以处理数据流，实时计算出数据流的MD2码。本项目实现内部就坚持用流的思路，不受要计算的数据长度限制。

MD2函数的计算过程

第 3 步的具体流程如下：

  1. 开辟一个 48 字节的缓冲区 ，依次存放 16 字节长的上一次 MD 函数输出、16 字节长的数据分组和二者的异或
  2. 核心步骤：初始化字节 t 为 \0，将 t 经过 S 盒变换（S-Box Substitution，其实就是拿 t 的值作为 S 数组的下标去查 S 数组的值）后和缓冲区的一个字节进行位异或并写回缓冲区，结果作为下次S盒变换的输入。依次类推，直至处理完缓冲区的所有数据。再让t加上变换轮数 -1，对 256 取余。这个过程进行 18 轮。具体图解过程如下：

plantuml 源码见 docs/md2_function.plantuml

md2_function

S 盒变换用的 S 盒如下：

let S: Array<UInt8> = [0x29, 0x2E, 0x43, 0xC9, 0xA2, 0xD8, 0x7C, 0x01, 0x3D, 0x36, 0x54, 0xA1, 0xEC, 0xF0, 0x06, 0x13, 0x62, 0xA7, 0x05, 0xF3, 0xC0, 0xC7, 0x73, 0x8C, 0x98, 0x93, 0x2B, 0xD9, 0xBC, 0x4C, 0x82, 0xCA, 0x1E, 0x9B, 0x57, 0x3C, 0xFD, 0xD4, 0xE0, 0x16, 0x67, 0x42, 0x6F, 0x18, 0x8A, 0x17, 0xE5, 0x12, 0xBE, 0x4E, 0xC4, 0xD6, 0xDA, 0x9E, 0xDE, 0x49, 0xA0, 0xFB, 0xF5, 0x8E, 0xBB, 0x2F, 0xEE, 0x7A, 0xA9, 0x68, 0x79, 0x91, 0x15, 0xB2, 0x07, 0x3F, 0x94, 0xC2, 0x10, 0x89, 0x0B, 0x22, 0x5F, 0x21, 0x80, 0x7F, 0x5D, 0x9A, 0x5A, 0x90, 0x32, 0x27, 0x35, 0x3E, 0xCC, 0xE7, 0xBF, 0xF7, 0x97, 0x03, 0xFF, 0x19, 0x30, 0xB3, 0x48, 0xA5, 0xB5, 0xD1, 0xD7, 0x5E, 0x92, 0x2A, 0xAC, 0x56, 0xAA, 0xC6, 0x4F, 0xB8, 0x38, 0xD2, 0x96, 0xA4, 0x7D, 0xB6, 0x76, 0xFC, 0x6B, 0xE2, 0x9C, 0x74, 0x04, 0xF1, 0x45, 0x9D, 0x70, 0x59, 0x64, 0x71, 0x87, 0x20, 0x86, 0x5B, 0xCF, 0x65, 0xE6, 0x2D, 0xA8, 0x02, 0x1B, 0x60, 0x25, 0xAD, 0xAE,0xB0, 0xB9, 0xF6, 0x1C, 0x46, 0x61, 0x69, 0x34, 0x40, 0x7E, 0x0F, 0x55, 0x47, 0xA3, 0x23, 0xDD, 0x51, 0xAF, 0x3A, 0xC3, 0x5C, 0xF9, 0xCE, 0xBA, 0xC5, 0xEA, 0x26, 0x2C, 0x53, 0x0D, 0x6E, 0x85, 0x28, 0x84, 0x09, 0xD3, 0xDF, 0xCD, 0xF4, 0x41, 0x81, 0x4D, 0x52, 0x6A, 0xDC, 0x37, 0xC8, 0x6C, 0xC1, 0xAB, 0xFA, 0x24, 0xE1, 0x7B, 0x08, 0x0C, 0xBD, 0xB1, 0x4A, 0x78, 0x88, 0x95, 0x8B, 0xE3, 0x63, 0xE8, 0x6D, 0xE9, 0xCB, 0xD5, 0xFE, 0x3B, 0x00, 0x1D, 0x39, 0xF2, 0xEF, 0xB7, 0x0E, 0x66, 0x58, 0xD0, 0xE4, 0xA6, 0x77, 0x72, 0xF8, 0xEB, 0x75, 0x4B, 0x0A, 0x31, 0x44, 0x50, 0xB4, 0x8F, 0xED, 0x1F, 0x1A, 0xDB, 0x99, 0x8D, 0x33, 0x9F, 0x11, 0x83, 0x14]
  1. 取缓冲区的前 16 个字节，作为这次 MD 函数的输出。

校验码的计算

校验码的计算过程和上一步的 MD2 函数类似，但更加简单，只进行一轮计算。具体图解过程如下：

checksum

这里的 S 盒变换和上面的 S 盒计算是一样的。