要求：选择MD5或者其它的Hash函数进行编程实现。
a)简介
Hash函数(杂凑函数/散列函数)是将任意长的消息M变换为较短的、固定长度的值H(M)的不可逆的单向密码体制。Hash函数是密码学的基本工具，在数字签名和消息的完整性检测等方面有着重要的应用。
b)算法流程
MD5算法的流程可以分为:附加填充位、初始化链接变量、分组处理和步函数。
附加填充位：首先需要对明文信息进行填充，使其位长度模512和448同余。因此，信息的位长度被扩展至512×N + 448。然后在这个结果后面附加一个以64位二进制表示的填充前信息长度。经过这两步的处理，现在的信息字节长度为512 × N + 448 + 64 = (N + 1) × 512，即长度恰好是512的整数倍。
初始化链接变量：使用4个32位的寄存器A，B，C，D存放4个固定的32位整型参数，
A:0x1234567,B:0x89ABCDEF,C:0xFEDCBA98,D:0x76543210。
分组处理：将填充好的信息进行分组，每组512位 ,共有N组。主循环有四轮，每轮循环包括16个步骤。每步的输入是4个32比特的链接变量和一个32比特的消息子分组，输出为32位值。经过4轮共64步之后，得到的4个寄存器值分别与输入链接变量进行模加，即得到此次分组处理的输出链接变量。
步函数： MD5每轮包含16步，每轮的步函数相同，即使用同一个非线性函数，而不同轮的步函数使用的非线性函数是不同的，即四轮使用4个不同的非线性函数。设X、Y、Z是3个32比特的输入变量，输出是一个32比特变量，则这4个非线性函数F、G、H和I定义为：F(X,Y,Z)=(X&Y)|((X)&Z)；(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(Z))；(X,Y,Z)=XYZ；I(X,Y,Z)=Y^(X|(~Z))。
c)算法实现
消息填充：
图5.1 消息填充
分组处理：
图5.2 分组处理
主程序：
图5.3 主程序
d)算法验证
在线网站：
图5.4 在线网站结果
验证：
图5.5 MD5验证
e)算法分析
压缩性。无论输入的明文多长，计算出来的MD5值长度固定为128位。
易计算性。由原数据容易计算出MD5值 。
抗碰撞性。知道明文和MD5值，很难找到相同MD5值相同的明文。
抗修改性。即便修改一个字节，计算出来的MD5值也会存在极大差异
MD5是在MD4基础上发展而来的，虽然比MD4稍慢，但更安全，实现了更快的雪崩效应，在实际应用中更受欢迎。
散列函数的安全性主要体现在其良好的单向性和对碰撞的有效避免。由于散列变换是一种压缩变换，输入和输出长度相差极大啊，很难通过输出来确定 输入。但是，散列函数经常被用于数据改动检测，如果一个合法消息和一个非法消息能够碰撞，攻击就可以用合法消息生成散列值，再以非法消息作为该散列值的对应消息进行欺骗，且是他人无法识别。所以，对于Hash函数的攻击，攻击者的主要目标不是恢复原始明文，而是用相同散列值的非法消息来替代合法消息进行伪造和欺骗。
对于MD5的碰撞研究，王小云教授做出了突破性的贡献，她的研究成果可以概括为：对于给定的M1，可以比较快速地找到M2，使得H(M1)=H(M2)。在2004年发表的论文中，她在IBM P690上用了一个小时左右就找了这样的一个碰撞，放到现在的计算机上面，这个时间会更短。所以，如果是要求高度保密的场所，比如说军工之类，MD5已经不安全了，应更换为更安全的Hash算法；但对于民用来说，一般没有人有能承受那么大计算量的设备，在一些不重要的认证上面仍可使用。
f)实现难点
大小端序的处理和转换