MD5--加密原理及代码示例(C#)

1.MD5详述

MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一种哈希算法，用于将任意长度的信息映射为固定长度的哈希值（128位）。MD5算法具有以下特点：

哈希值长度固定：MD5算法将任意长度的输入数据计算为128位长度的哈希值，可以对任意长度的数据进行哈希计算。
单向不可逆：MD5算法是一种单向不可逆的哈希算法，即无法从哈希值还原出原始数据。
雪崩效应：MD5算法具有雪崩效应，即输入数据的微小变化会引起输出结果的巨大变化，从而保证了数据的安全性和完整性。
碰撞概率低：MD5算法在理论上存在碰撞（即不同的输入数据产生相同的哈希值）的可能性，但实际上碰撞的概率非常低。

MD5算法被广泛应用于数字签名、数据完整性校验、密码存储等领域，在网络通信和信息安全中发挥重要作用。然而，由于MD5算法的安全性问题，目前已经被更安全的哈希算法（如SHA-256、SHA-3等）所取代。

2.MD5算法原理

MD5（Message-Digest Algorithm 5）算法的本质是通过对输入的任意长度数据进行一系列复杂的位操作和数学运算，最终将其转换为固定长度（128位）的哈希值。这个哈希值可以用于验证数据的完整性、生成数字签名或存储密码等用途。

MD5算法的核心原理包括：

消息填充：对输入的数据进行填充，使其长度满足算法要求。
初始向量：定义一个初始的128位向量作为算法的起始点。
数据分组：将填充后的数据按512位（64字节）分组。
循环运算：对每个分组进行一系列的循环运算，包括位操作（如与、或、非、异或）、模运算等。
输出连接：将每个分组的处理结果连接在一起，形成最终的128位哈希值。

3.MD5代码实例(C#)

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows;
using System.Windows.Controls;
using System.Windows.Data;
using System.Windows.Documents;
using System.Windows.Input;
using System.Windows.Media;
using System.Windows.Media.Imaging;
using System.Windows.Navigation;
using System.Windows.Shapes;
using System.Text;
using System.Security.Cryptography;

namespace WpfApp13
{
    /// <summary>
    /// MainWindow.xaml 的交互逻辑
    /// </summary>
    public partial class MainWindow : Window
    {
        public MainWindow()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            //string input = "Hello, World!";
            string input = Tex1.Text;

            string result = CalculateMD5(input);
            Console.WriteLine(result);//"c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b"
            MessageBox.Show($"{result}");
            if (result == "c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b")
            {
                MessageBox.Show($"密码匹配成功，转换MD5码为{result}");
            }
        }

        static string CalculateMD5(string input)
        {
            using (MD5 md5 = MD5.Create())
            {
                byte[] inputBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(input);
                byte[] hashBytes = md5.ComputeHash(inputBytes);

                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                for (int i = 0; i < hashBytes.Length; i++)
                {
                    sb.Append(hashBytes[i].ToString("x2"));
                }

                return sb.ToString();
            }
        }
    }
}