algorighm/hash/md5.js

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MD5 算法原理
MD5 算法将任意长度的数据输入转换为 128 位的哈希值。其主要步骤如下：

填充消息：

消息首先被填充，使其长度在模 512 后余数为 448。这通过在消息后添加一个 '1' 位，接着添加必要数量的 '0' 位完成。
接下来，消息长度（以比特为单位）被附加到消息末尾，这样总长度现在是 512 的倍数。
初始化 MD 缓冲区：

一个 128 位的缓冲区（4 个 32 位寄存器）用于存储中间结果和最终的 MD5 哈希值。缓冲区初始化为 4 个特定的常数。
处理消息的每一个 512 位块：

对每个 512 位块，使用一系列的位运算（包括左旋转、加法等）和非线性函数，对缓冲区进行迭代更新。
这个过程包括 4 轮操作，每轮使用不同的非线性函数和一个常数表。
输出结果：

最终缓冲区的值被连接起来，形成一个 128 位的哈希值。
具体操作
函数 md5cycle：对每个 512 位块进行 64 步操作，这包括4轮非线性函数应用（ff、gg、hh、ii），每轮16步。
函数 cmn、ff、gg、hh、ii：用于不同轮次的非线性变换。
函数 md51：处理消息，将其分块并循环调用 md5cycle。
函数 md5blk：将消息分块，转换为 16 个 32 位整数。
函数 rhex、hex：将结果转换为 16 进制字符串表示。
函数 md5：主函数，调用 md51 处理消息并输出最终哈希值。
希望这个解释能够帮助你理解 MD5 算法的实现及其原理。如果有任何疑问或需要进一步的信息，请告诉我！
*/

function md5cycle(x, k) {
  let [a, b, c, d] = x;

  a = ff(a, b, c, d, k[0], 7, -680876936);
  d = ff(d, a, b, c, k[1], 12, -389564586);
  c = ff(c, d, a, b, k[2], 17, 606105819);
  b = ff(b, c, d, a, k[3], 22, -1044525330);
  a = ff(a, b, c, d, k[4], 7, -176418897);
  d = ff(d, a, b, c, k[5], 12, 1200080426);
  c = ff(c, d, a, b, k[6], 17, -1473231341);
  b = ff(b, c, d, a, k[7], 22, -45705983);
  a = ff(a, b, c, d, k[8], 7, 1770035416);
  d = ff(d, a, b, c, k[9], 12, -1958414417);
  c = ff(c, d, a, b, k[10], 17, -42063);
  b = ff(b, c, d, a, k[11], 22, -1990404162);
  a = ff(a, b, c, d, k[12], 7, 1804603682);
  d = ff(d, a, b, c, k[13], 12, -40341101);
  c = ff(c, d, a, b, k[14], 17, -1502002290);
  b = ff(b, c, d, a, k[15], 22, 1236535329);

  a = gg(a, b, c, d, k[1], 5, -165796510);
  d = gg(d, a, b, c, k[6], 9, -1069501632);
  c = gg(c, d, a, b, k[11], 14, 643717713);
  b = gg(b, c, d, a, k[0], 20, -373897302);
  a = gg(a, b, c, d, k[5], 5, -701558691);
  d = gg(d, a, b, c, k[10], 9, 38016083);
  c = gg(c, d, a, b, k[15], 14, -660478335);
  b = gg(b, c, d, a, k[4], 20, -405537848);
  a = gg(a, b, c, d, k[9], 5, 568446438);
  d = gg(d, a, b, c, k[14], 9, -1019803690);
  c = gg(c, d, a, b, k[3], 14, -187363961);
  b = gg(b, c, d, a, k[8], 20, 1163531501);
  a = gg(a, b, c, d, k[13], 5, -1444681467);
  d = gg(d, a, b, c, k[2], 9, -51403784);
  c = gg(c, d, a, b, k[7], 14, 1735328473);
  b = gg(b, c, d, a, k[12], 20, -1926607734);

  a = hh(a, b, c, d, k[5], 4, -378558);
  d = hh(d, a, b, c, k[8], 11, -2022574463);
  c = hh(c, d, a, b, k[11], 16, 1839030562);
  b = hh(b, c, d, a, k[14], 23, -35309556);
  a = hh(a, b, c, d, k[1], 4, -1530992060);
  d = hh(d, a, b, c, k[4], 11, 1272893353);
  c = hh(c, d, a, b, k[7], 16, -155497632);
  b = hh(b, c, d, a, k[10], 23, -1094730640);
  a = hh(a, b, c, d, k[13], 4, 681279174);
  d = hh(d, a, b, c, k[0], 11, -358537222);
  c = hh(c, d, a, b, k[3], 16, -722521979);
  b = hh(b, c, d, a, k[6], 23, 76029189);
  a = hh(a, b, c, d, k[9], 4, -640364487);
  d = hh(d, a, b, c, k[12], 11, -421815835);
  c = hh(c, d, a, b, k[15], 16, 530742520);
  b = hh(b, c, d, a, k[2], 23, -995338651);

  a = ii(a, b, c, d, k[0], 6, -198630844);
  d = ii(d, a, b, c, k[7], 10, 1126891415);
  c = ii(c, d, a, b, k[14], 15, -1416354905);
  b = ii(b, c, d, a, k[5], 21, -57434055);
  a = ii(a, b, c, d, k[12], 6, 1700485571);
  d = ii(d, a, b, c, k[3], 10, -1894986606);
  c = ii(c, d, a, b, k[10], 15, -1051523);
  b = ii(b, c, d, a, k[1], 21, -2054922799);
  a = ii(a, b, c, d, k[8], 6, 1873313359);
  d = ii(d, a, b, c, k[15], 10, -30611744);
  c = ii(c, d, a, b, k[6], 15, -1560198380);
  b = ii(b, c, d, a, k[13], 21, 1309151649);
  a = ii(a, b, c, d, k[4], 6, -145523070);
  d = ii(d, a, b, c, k[11], 10, -1120210379);
  c = ii(c, d, a, b, k[2], 15, 718787259);
  b = ii(b, c, d, a, k[9], 21, -343485551);

  x[0] = add32(a, x[0]);
  x[1] = add32(b, x[1]);
  x[2] = add32(c, x[2]);
  x[3] = add32(d, x[3]);
}

function cmn(q, a, b, x, s, t) {
  a = add32(add32(a, q), add32(x, t));
  return add32((a << s) | (a >>> (32 - s)), b);
}

function ff(a, b, c, d, x, s, t) {
  return cmn((b & c) | ((~b) & d), a, b, x, s, t);
}

function gg(a, b, c, d, x, s, t) {
  return cmn((b & d) | (c & (~d)), a, b, x, s, t);
}

function hh(a, b, c, d, x, s, t) {
  return cmn(b ^ c ^ d, a, b, x, s, t);
}

function ii(a, b, c, d, x, s, t) {
  return cmn(c ^ (b | (~d)), a, b, x, s, t);
}

function md51(s) {
  const n = s.length;
  const state = [1732584193, -271733879, -1732584194, 271733878];
  let i;

  for (i = 64; i <= n; i += 64) {
    md5cycle(state, md5blk(s.substring(i - 64, i)));
  }

  s = s.substring(i - 64);

  const tail = new Array(16).fill(0);
  for (i = 0; i < s.length; i++) {
    tail[i >> 2] |= s.charCodeAt(i) << ((i % 4) << 3);
  }
  tail[i >> 2] |= 0x80 << ((i % 4) << 3);

  if (i > 55) {
    md5cycle(state, tail);
    tail.fill(0);
  }

  tail[14] = n * 8;
  md5cycle(state, tail);

  return state;
}

// 用于处理32位无符号整数加法
function add32(a, b) {
  return (a + b) & 0xFFFFFFFF;
}

function md5blk(s) {
  const md5blks = [];
  for (let i = 0; i < 64; i += 4) {
    md5blks[i >> 2] = s.charCodeAt(i)
    + (s.charCodeAt(i + 1) << 8) + (s.charCodeAt(i + 2) << 16) + (s.charCodeAt(i + 3) << 24);
  }
  return md5blks;
}

function rhex(n) {
  let s = '';
  for (let j = 0; j < 4; j++) {
    s += ((n >> (j * 8 + 4)) & 0x0F).toString(16) + ((n >> (j * 8)) & 0x0F).toString(16);
  }
  return s;
}

function hex(x) {
  for (let i = 0; i < x.length; i++) {
    x[i] = rhex(x[i]);
  }
  return x.join('');
}

/**
 *
 * @param {string} s 需要计算md5的字符串
 * @returns
 */
export default function md5(s) {
  return hex(md51(s));
}