Хеширование и расшифровка MD5 хеш-кода

Бывает, что забудешь код от входной двери, и стоишь, ждешь того, у кого память лучше твоей. Хотя самая лучшая память у ученых. Они еще помнят те времена, когда им за новые знания пятки каленым железом прижигали. Иначе бы они не придумали такую страшную штуку, как расшифровка MD5. А до этого они умудрились ее еще и зашифровать!

расшифровка MD5

Что такое MD5?

MD5 является одним из алгоритмов хеширования на 128-битной основе. Под хешированием понимают преобразование входных данных по определенному алгоритму в битовую строку определенной длины. При этом полученный в ходе вычислений результат представлен в шестнадцатеричной системе исчисления. Она называется хешем, хеш-суммой или хеш-кодом.

Процесс хеширования широко применяется в программировании и веб-индустрии. В основном для создания уникальных значений в ассоциативных массивах, идентификаторов.

Область применения хеш-кодов:

  • Создание электронных подписей;
  • Хранение паролей в базах данных систем безопасности;
  • В рамках современной криптографии для создания уникальных ключей онлайн;
  • Проверка подлинности и целостности элементов файловой системы ПК.

MD5 как стандарт хеширования был разработан в 1991 году для создания уникального хеш-кода от заданного значения с последующей проверкой его подлинности.

Утилита md5sum, предназначенная для хеширования данных заданного файла по алгоритму MD5, возвращает строку. Она состоит из 32 чисел в шестнадцатеричной системе исчисления (016f8e458c8f89ef75fa7a78265a0025).


То есть хеш, полученный от функции, работа которой основана на этом алгоритме, выдает строку в 16 байт (128) бит. И эта строка включает в себя 16 шестнадцатеричных чисел. При этом изменение хотя бы одного ее символа приведет к последующему бесповоротному изменению значений всех остальных битов строки:

битов строки:

Проблемы надежности MD5

Казалось бы, такая характеристика MD5 должна обеспечивать 100% гарантии неуязвимости и сохранения данных. Но даже этого оказалось мало. В ходе проводимых исследований учеными был выявлен целый ряд прорех и уязвимостей в этом уже распространенном на тот момент алгоритме. Основной причиной слабой защищенности MD5 является относительно легкое нахождение коллизий при шифровании.

Под коллизией понимают возможность получения одинакового результата вычислений хеш-функции при разных входных значениях.


Проще говоря, чем больше вероятность нахождения коллизий, тем надежность используемого алгоритма ниже. Вероятность нахождения коллизий при шифровании более надежными хеш-функциями практически сводится к 0.

То есть большая вероятность расшифровки паролей MD5 является основной причиной отказа от использования этого алгоритма. Многие криптологи (специалисты по шифрованию данных) связывают низкую надежность MD5 с малой длиной получаемого хеш-кода.

Область применения алгоритма хеширования:

  • Проверка целостности файлов, полученных через интернет – многие инсталляционные пакеты программ снабжены хеш-кодом. Во время активации приложения его значение сравнивается со значением, расположенным в базе данных разработчика;
  • Поиск в файловой системе продублированных файлов – каждый из файлов снабжен своим хеш-кодом. Специальное приложение сканирует файловую систему компьютера, сравнивая между собой хеши всех элементов. При обнаружении совпадения утилита оповещает об этом пользователя или удаляет дубликат. Одной из подобных программ является Duplifinder:
Duplifinder
  • Для хеширования паролей – в семействе операционных систем UNIX каждый пользователь системы имеет свой уникальный пароль, для защиты которого используется хеширование на основе MD5. Некоторые системы на основе Linux также пользуются этим методом шифрования паролей.

Обзор средств для декодирования хеш-кода MD5

Иногда при работе с компьютером или поврежденными базами данных требуется декодировать зашифрованное с помощью MD5 значение хеша.

Удобнее всего использовать специализированные ресурсы, предоставляющие возможность сделать это online:

  • md5.web-max.ca – данный сервис обладает простым и понятным интерфейсом. Для получения декодированного значения нужно ввести хеш и заполнить поле проверочной капчи:
поле проверочной капчи
  • md5decrypter.com – аналогичный сервис;
  • msurf.ru – данный ресурс имеет простой русскоязычный интерфейс. Его функционал позволяет не только расшифровывать значения хеш-кодов, но и создавать их:
создавать их

Если происмотреться к значениям декодинга, отображенных на показонном выше рисунке, то становится понятно, что процесс расшифровки почти не дает результатов. Эти ресурсы представляют собой одну или несколько объединенных между собой баз данных, в которые занесены расшифровки самых простых слов.

При этом данные декодирования хеша MD5 даже такой распространенной части пароля как «админ» нашлись лишь в одной базе. Поэтому хеши паролей, состоящих из более сложных и длинных комбинаций символов, практически невозможно расшифровать.

Создание хеша MD5 является односторонним процессом. Поэтому не подразумевает обратного декодирования первоначального значения.

Основы безопасности при использовании MD5

Этот стандарт кодирования является одним из самых распространенных методов защиты данных не только в прикладном, но и в веб-программировании. Поэтому не будет лишним обезопасить свой md5 hash от намеренного взлома.

Основным способом, гарантирующим безопасность хеша вашего пароля, является использование «соли». Он основан на добавлении к паролю нескольких случайных символов и последующем хешировании результата.

Во многих языках программирования для этого используются специальные классы и функции. Не являются исключением из правил и серверные языки программирования.

Создать хеш-код MD5 в php можно с помощью нескольких функций:

  • md5() – в качестве одного из параметров принимает значение «соли»;
  • crypt() – в отличие от предыдущей эта функция полностью автоматизирует весь процесс, в том числе и генерирование значения соли.

Ее синтаксис:

string crypt ( string $str [, string $salt ] )

Пример использования:

$hash = crypt('password')

При использовании функции md5() в PHP для задания значения соли используют методы генерации случайных чисел. Например, rand():

<?php
$pass = 'admin';
function salt() {
    $s = '';
    $length = rand(7,12); // длина соли
    for($i=0; $i<$length; $i++) {
         $s .= chr(rand(33,126));//случайный символ из таблицы ASCII 
    }
    return $s;
}
echo md5(md5($pass).salt());

?>

Кроме применения «соли» было разработано еще несколько методов защиты хеша MD5:

  • MD5 (Unix) – заданное первоначальное значение проходит цикл хеширования около 1000 раз;
  • MD5 (HMAC) – данный метод основан на использовании в хешировании специального ключа;
  • MD5 (Base64) – полученный хеш еще раз кодируются с помощью алгоритма Base64.

В статье приведены лишь начальные сведения об обеспечении безопасности хеша, полученного с помощью этого алгоритма. Самым простым и эффективным из них является использование уникального значения «соли», которая позволяет существенно «насолить» злоумышленнику и «подсластить» жизнь владельцу взламываемого пароля.