一、MD5简介
MD5（MD5 Message-Digest Algorithm），中文名称第五代信息摘要算法，它是一种被广泛使用的密码散列函数，可以产生出一个128位（16字节）的散列值（hash value），用于确保信息传输完整一致。
MD5的特性：
- 压缩性： 任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
- 容易计算： 从原数据计算出MD5值很容易。
- 抗修改性： 对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
- 弱抗碰撞： 已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。
- 强抗碰撞： 想找到两个不同的数据，使它们具有相同的MD5值，是非常困难的。
MD5的应用：
- 用户密码
- 请求参数校验
- 文件校验
二、实现
MD5 算法的过程分为四步：处理原文，设置初始值，循环加工，拼接结果。
第一步：
首先计算出原文长度(bit)对 512 求余的结果，如果不等于 448，就需要填充原文使得原文对 512 求余的结果等于 448。填充的方法是第一位填充 1，其余位填充 0。填充完后，信息的长度就是 512*N+448。
之后，用剩余的位置（512-448=64 位）记录原文的真正长度，把长度的二进制值补在最后。这样处理后的信息长度就是 512*(N+1)。
第二步:
MD5 的哈希结果长度为 128 位，按每 32 位分成一组共 4 组。这 4 组结果是由 4 个初始值 A、B、C、D 经过不断演变得到。MD5 的官方实现中，A、B、C、D 的初始值如下（16 进制）：
- A=0x01234567
- B=0x89ABCDEF
- C=0xFEDCBA98
- D=0x76543210
第三步：
这一步是最复杂的一步，大概流程就是将ABCD进行循环，每一次循环都会让旧的 ABCD 产生新的 ABCD，然后再用新的 ABCD再去循环（具体细节不展开）。
循环的次数是由处理后的原文长度决定的：
假设处理后的原文长度是 M
主循环次数 = M / 512
每个主循环中包含 512 / 32 * 4 = 64 次 子循环
第四步:
这一步就很简单了，把循环加工最终产生的 A，B，C，D 四个值拼接在一起转换成字符串。
更详细的过程请参考：链接
三、破解MD5
首先要明白，所谓的“破解”并不是使用密文推算出明文，这在理论上是不可能的。
山东大学王小云院士在2004成功破解 MD5，她的成果也不是通过 MD5 的散列值逆向推算出明文。实际上，王小云的研究成果为，给定消息 M1，能够计算获取 M2，使得 M2 产生的散列值与 M1 产生的散列值相同，即MD5(M1)=MD5(M2)。
可参看王小云院士提交的报告： 《Collisions for Hash Functions
MD4, MD5, HAVAL-128 and RIPEMD 》
在网络上使用的破解都是使用 碰撞 的方法实现由密文得到原文。
举例来说，假设我们得到一个 md5 的密文，我们可以先将一些常用密码使用 md5 加密，然后与我们之前得到的 md5 密文进行比较，如果两个密文相同，我们就可以知道密码了。理论上只要你的密码库足够大，你破解密码的成功率就足够高。
作为用户来说，在设置密码时，尽量不使用常用密码，作为开发者来说，我们可以对用户密码进行 加盐操作，我们将用户密码与一个我们要加的 ‘盐’ 拼接在一起，只要’盐‘不被知道，我们的密码就很难被 撞库破解。
四、代码实现
在Python中内置模块 hashlib 中可以实现 md5 加密，在该模块中还可以实现 sha1 的加密：
from hashlib import md5
s = md5()
s.update('我爱 Python'.encode())
s.update('Salt'.encode()) # 加盐操作
print(s.hexdigest()) # aeeb02d8a54ade8469e419c8a8f9d8b8
md5类 的 update() 方法是添加字符串而不是覆盖字符串，因此对于数据量较大时的加密我们可以使用多次 update 计算的方法。