MD5哈希算法不可逆，但是网上有很多破译解密哈希密钥的网站，这些都是经过大数据堆积的吗？还是可以破解？

MD5哈希算法确实是单向的，不可逆的。这意味着，一旦你得到一个MD5哈希值，理论上是无法通过这个哈希值直接计算出原始的那个字符串（或者说“密钥”）。就像你无法从一个蛋糕的成品反推出原始的鸡蛋、面粉和糖的准确比例一样。

那么，网上那些“破解”MD5哈希的网站又是怎么回事呢？这背后并非真的在“破解”算法本身，而是利用了其他的方法，主要可以归结为以下几种：

1. 彩虹表（Rainbow Tables）：

这是最常见也最有效的方法之一，尤其适用于破解常见的密码。彩虹表并非一张简单的列表，而是一种经过优化的、预先计算好的哈希值与原始值的映射表。

工作原理：
想象一下，我们想破解一个MD5哈希值 `d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e`。
首先，我们要知道原始的输入可能是什么。对于密码来说，常见的输入是字母、数字、特殊符号组成的字符串。
现在，我们来模拟一个简单的彩虹表。假设我们只考虑由小写字母组成的长度为3的字符串。我们可以列出所有可能的字符串：`aaa`, `aab`, `aac`, ..., `zzz`。
然后，我们计算每个字符串的MD5哈希值：`md5("aaa")`, `md5("aab")`, `md5("aac")`, ..., `md5("zzz")`。
这样我们就得到了一个简单的“查找表”：原始字符串 > 哈希值。
但是，直接存储所有哈希值会占用巨大的空间。彩虹表是一种更精巧的方法。它利用了“链式攻击”和“收敛点”的概念，能够用相对较小的空间存储大量的映射关系，并且可以通过一些数学技巧快速查找。简单来说，它不是直接存储“原始值 > 哈希值”，而是存储一系列的“链”，链的开始是一个原始值，经过多次哈希和一些链函数处理后，最后会产生一个特定的值。通过这种方式，它可以覆盖更广阔的输入空间，并且查询速度更快。
当你在网上输入一个MD5哈希值时，网站会把你提供的哈希值与它庞大的彩虹表进行比对。如果你的哈希值正好是彩虹表中某个链的终点，那么通过逆向计算链条，就可以找到对应的原始字符串。

为什么有效？
很多人使用的密码是弱密码，例如“123456”、“password”、“qwerty”等。这些密码及其哈希值很容易被预先计算并存储在彩虹表中。
MD5算法的输出长度是固定的，无论是输入一个字母还是一个长字符串，输出都是32个十六进制字符。

大数据堆积？是的，彩虹表的构建需要大量的计算能力和存储空间来预先计算和存储这些映射关系。网上提供服务的网站，确实是经过了“大数据堆积”的，只是这里的“数据”指的是海量的预计算结果。

2. 暴力破解（BruteForce Attack）：

如果你的哈希值不在彩虹表中，那么网站可能会尝试暴力破解。

工作原理：
它会系统地尝试所有可能的输入组合，然后计算它们的MD5哈希值，并将结果与你提供的哈希值进行比较。
例如，它会先尝试输入“a”，计算MD5，看看是否匹配。然后是“b”，接着是“aa”，“ab”，以此类推。
这种方法需要尝试的组合数量取决于原始输入可能包含的字符集（字母、数字、符号）和可能的长度。

为什么不是万能的？
当原始输入非常长，或者使用了非常复杂的字符集时，暴力破解所需的时间和计算资源是天文数字，几乎不可能完成。

3. 字典攻击（Dictionary Attack）：

这是暴力破解的一种变体，更具针对性。

工作原理：
它不是随机尝试所有组合，而是使用一个预先准备好的“字典”，这个字典包含了大量常见的单词、短语、姓名、密码等。
网站会遍历这个字典，计算其中每个词语的MD5哈希值，然后与你提供的哈希值进行比对。

为什么有效？
同样，很多人倾向于使用有意义的、容易记忆的词语作为密码，这些词语很容易出现在字典中。

4. 组合攻击（Combination Attacks）：

结合了上述几种方法。例如，先尝试字典攻击，如果不行，再尝试基于字典词语进行变形（比如在词语后面加数字或符号）的暴力破解。

总结一下，网上提供MD5解密的网站，它们并非真的在“破解”MD5算法本身，而是通过以下方式实现“解密”的效果：

巨大的预计算数据库：它们存储了海量的常见字符串及其MD5哈希值的映射关系，这部分是通过大量的计算资源和存储空间（也就是你说的“大数据堆积”）构建的。
高效的查询机制：它们使用优化的数据结构（如彩虹表）来快速比对你的哈希值。
尝试破解能力：对于不在数据库中的哈希值，它们可能会尝试一些自动化或半自动化的破解方法（如暴力破解、字典攻击），但成功率会随着原始输入的复杂性而急剧下降。

为什么说MD5依然被认为是“不可逆”？

即使有这些“破解”网站，MD5算法依然被认为是不可逆的，原因在于：

1. 非确定性：即使你找到了一个字符串可以生成你的MD5哈希值，也无法确定这就是唯一的原始字符串。可能存在其他不同的字符串，经过MD5计算后也能得到相同的哈希值（这被称为“哈希碰撞”，虽然MD5的碰撞非常容易被发现，但理论上存在）。
2. 计算复杂度：对于非弱密码或非常见字符串，破解的计算量是指数级增长的。网上提供服务的网站无法覆盖所有可能性。如果你的密码是一个由10个随机大小写字母、数字和符号组成的字符串，想通过这些网站找到它几乎是不可能的。
3. 安全性问题：正是因为MD5容易被彩虹表和字典攻击破解，它在安全领域已经不再被认为是安全的哈希算法了。现在更推荐使用SHA256、SHA3等更强大的加密哈希函数。

所以，当你看到网上那些“解密”MD5哈希值的网站时，可以理解为它们是基于一个庞大的、预先计算好的“记忆库”在工作。如果你的输入是个性的、复杂的，这个“记忆库”就无法帮助到你。

网友意见

鉴于胡扯八道信口开河的太多，这里必须先强调一点：王小云院士并没有破解MD5，她只是否定了MD5的抗碰撞可靠性。

抗碰撞可靠性说的是，对一个给定的文件/资料，我们可以算出一个MD5；那么将来这个文件/资料将来就无法篡改一丝一毫，否则算出来的MD5马上就不一样了。这就是所谓的“数字签名”。

重复一遍：数字签名的作用是确保文件内容未经篡改。

而王小云的工作是，她可以看着明文M1，找到另一个明文M2，使得MD5(M1)=MD5(M2)。

注意这个工作必须建立在已知明文M1的基础上。

这东西有什么用呢？

比如，我可以写一个程序。随便你怎么测试，这个程序都是良性的，不会造成任何破坏。

但实际上，这个程序里有一个判断，这个判断是检查一个字符串A1是否等于A1；若等于，就好好表现，一点坏事都不做；等你测试完了、给了MD5签名，打包票说这个程序是个好程序——现在，我可以把程序里的A1替换成另一个MD5值相同的不同字符串A2；程序再检查时，自然会发现字符串A2不等于A1，它就开始做坏事了。

       #define A1 "hello, world!" //给人检测时A2和A1相同，准备破坏时可以把A2改成"#$*^*&^*!"，假设后者和A1的MD5相同 #define A2 "hello, world!"  int main(int argc, char* argv[]) {     if(strcmp(A1, A2) == 0) {         printf("hello world."); //乖乖输出hello world     } else {         exec("format C:");  //虽然MD5相同，但A2修改后却会格式化硬盘     }      return 0; }

这是个很钻牛角尖的玩法，很难想象这么做能得到什么好处。尤其成熟的检测会查你的符号表，看你有没有调用敏感接口。

但它能够成立，就证明了程序签名可能是不可靠的。

虽然我们很难定向把合同金额改大/改小，甚至很难保证金额A1改成MD5相同的A2后还是合法字符——换句话说就是很难应用到现实中——但有了她发现的突破口，现在寻找碰撞串已经越来越容易了。那么这种攻击迟早就会到来。

因此，在王小云成功完成碰撞攻击后，MD5仍然使用了好些年。原因就在于她完成的仅仅是碰撞攻击，并没有真正破解MD5。

为什么近些年来MD5逐渐废止了呢？

因为针对MD5的攻击已经变得可行、甚至已经发生。比如通过碰撞、制造能够通过签名算法认证的恶意程序——如果你验证它的MD5/CA证书，你会发现它的证书有效；但装上去却是个恶意程序。原理就是通过碰撞，找到了不同前缀但MD5相同的字符串，从而可以让恶意软件可以和正常软件共享证书。

因此，业界普遍承认MD5已经不够可靠，因此需要提前迁移到更安全的方案，不能等损失出现再开始动作。

换句话说，如果要求不高的话，你完全可以在不需要碰撞安全的场景继续使用MD5，暂时还没人能攻击你；只不过几年甚至几个月后，学界再有一些突破，你可能就会倒霉。

所谓“已知MD5值，另外找一个字符串M，使其MD5值等于给定MD5”，那纯粹是一知半解者的胡扯八道。

真有那么神，王小云碰撞攻击成功当天，全世界就要沸腾起来并忙不迭的废除MD5了，哪可能拖延几年。

这是因为，虽然外行看起来差不多，但在内行眼里，“已知MD5值找碰撞”完全是另外一回事。

它威胁的不是“防篡改”这个狭窄的领域，而是“鉴权认证”这个应用更为广泛、后果极其严重、处理起来刻不容缓的要害。

换句话说，“鉴权认证”依赖的就是“不可能根据已知的MD5值，找到一个字符串M2，使得MD5(M2)等于用户密码M1的MD5，即MD5(M2)=MD5(M1)”。如果这个基础都没有了，MD5保护下的一切就完蛋了。可以说多耽误一分钟，世界各国银行里的数万亿美元资产不翼而飞的几率就增加一大截——怎么可能犹犹豫豫拖延几年，这才“提倡逐渐废止MD5”。

以下是原文：

MD5算法不可逆，意思是不可能通过数字摘要还原原始文本；但只要原始文本一致，MD5算出的值是固定不变的。

比如，MD5(123456)=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e，我们的确没有办法从e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e推导出明文是123456；但只要密码是123456，那么它算出的MD5就一定是e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e。

人是有惰性的。因此诸如123456、12345678、asdf1234之类“简单密码”总是被很多人选用——无他，好记。

那么，如果我们先把这类简单密码的MD5算出来，是不是哪个傻子再用123456做密码，我们看见e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e就知道他的密码是什么了？

类似的，诸如CSDN等内奸会时不时把用户密码明文公布出来；那么，我们把这些密码的MD5都算出来，将来遇到了是不是就知道密码明文了？

比如，这位CSDN用户的密码可谓极尽巧思：ppnn13%dkstFeb.1st（娉娉袅袅十三余，豆蔻梢头二月初），如果你暴力尝试，一个个MD5算过来，算到宇宙毁灭都凑不出这个密码。

但现在有内奸CSDN帮忙，他是不是就惨了？

假如他在腾讯、在证券交易网站、在网上银行仍然使用这个密码，我们见到MD5值f2b49a13aaff0911f30e12ee4e23d8b8，是不是马上就知道对应的密码是“ppnn13%dkstFeb.1st”？

如果没有内奸帮忙，ppnn13%dkstFeb.1st这种密码本来就是不可能从f2b49a13aaff0911f30e12ee4e23d8b8反推出来的。但一旦曝光过，这个密码马上就成了最不安全的密码。

换句话说，逆向破解虽然不可能；但我们可以正向算出常见密码的MD5，然后查受害者的密码的MD5值是否在已经泄露的密码里面。

除了CSDN这种内奸，正常点的网站都不会存储明文密码，起码也要做个MD5。也就是不保存123456，而是保存MD5(123456)的值e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e。

但如前所述，简单的一步MD5太容易逆推出原始密码；为了抵抗这种简单的逆推，负责任的网站会给你的密码后面附加一个字符串（术语叫加盐），也就是不报存MD5（123456），而是保存MD5（123456+abcd）。这样万一信息泄露，攻击者就不可能看见MD5值马上就知道你的密码是什么了。

但盐必须每个用户都各自不同。因为如果网站100万用户都是密码+abcd的话，攻击者只需把内奸暴露出来的密码后面都加上abcd再算一遍MD5，照样能识别出那些用了暴露过的密码的倒霉蛋。

反之，每个用户加的盐都不一样，那么攻击者就只能针对每个用户都算一遍MD5——如果你用了123456，照样救不了你；但如果你用的密码稍微复杂一点，这个计算量就非常大了，或许就能帮你多拖延几天时间，给你机会补救。

当然，你的密码最好还是从未泄露过、不在任何已知密码里面的。这样攻击者永不能知道你的密码——除非内奸泄露了你的密码明文。

另外还有个东西叫“彩虹表”——把8位密码穷举一遍、记录所有对应的MD5，这事暂时还办不到，需要的计算时间、存储空间都太多了。

但彩虹表允许把密码归结到若干“碰撞链”上，从而压缩存储空间和计算量。那么对于不够长、且只使用了普通字符的密码来说，一个100G或更大的彩虹表就能全部涵盖。

换句话说，为了安全，密码长度必须大于8（越长越好），使用大小写英文字母、数字以及#$%^&*之类特殊符号，不要使用现成的英文单词或者一两个单词的组合……

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