MD5反查详细阐述

一、MD5反查基础概念

MD5(Message-Digest Algorithm 5)是一种常用的哈希算法，它将不同长度的信息通过哈希运算，输出定长的哈希值。反查就是通过这个哈希值，找到原来的信息。

MD5的哈希值是一个128位的二进制数，通常用32位的16进制数表示。在应用中，MD5通常用于文件校验、数据校验、口令加密等。

用Python基础库中的hashlib模块可以很容易地实现MD5哈希值的计算：

import hashlib

text = 'hello world'
md5 = hashlib.md5(text.encode()).hexdigest()
print(md5)  # 输出5eb63bbbe01eeed093cb22bb8f5acdc3

二、MD5反查实现

当我们拿到一个MD5哈希值时，如果要进行反查，就需要用一个字典来存储哈希值与原文的映射关系。字典中的键为哈希值，值为原文。

这里以破解一个网站用户密码的例子来说明MD5反查的实现。假设我们得到了一个数据库文件，其中存储了用户的用户名和密码的MD5哈希值：

users = [
    {'username': 'user1', 'password_md5': '5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99'},
    {'username': 'user2', 'password_md5': '202cb962ac59075b964b07152d234b70'},
    {'username': 'user3', 'password_md5': 'e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e'},
    {'username': 'user4', 'password_md5': '81dc9bdb52d04dc20036dbd8313ed055'}
]

我们可以先通过字典攻击的方式生成一个含有常用密码的字典文件，然后遍历用户数据进行反查。

下面是字典攻击生成字典文件的代码：

import itertools

def generate_password_dict(length=6):
    chars = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
    passwords = itertools.product(chars, repeat=length)
    
    with open('password.txt', 'w') as f:
        for password in passwords:
            f.write(''.join(password)+'\n')

我们可以将密码的长度设置为6位，然后在a~z的字母中生成所有组合，最后将这些密码保存在一个文本文件中。

反查的代码如下：

import hashlib

with open('password.txt', 'r') as f:
    passwords = [p.strip() for p in f]
    
    for user in users:
        for password in passwords:
            if hashlib.md5(password.encode()).hexdigest() == user['password_md5']:
                print('{}:{}'.format(user['username'], password))

在这条代码中，我们首先读取生成的密码字典文件，然后遍历所有用户和密码的组合，计算哈希值并与原始密码比较，如果匹配成功，输出用户名和密码。

三、MD5反查的应用场景

MD5反查算法广泛应用于数据安全领域。比如：

1. 破解密码：在拿到数据库文件后，可以通过MD5反查算法破解用户密码。
2. 数据完整性校验：服务器可以将接收到的数据计算MD5哈希值，然后与客户端发来的哈希值比较，来校验数据的完整性。
3. 数字签名：数字签名是一种安全性很高的文件验真方式，它采用的就是哈希算法，将文件的哈希值（数字签名）与信任机构（CA）颁发的数字证书相对比，从而证实文件是未被篡改过的。