1.2. Для чого потрібен md5
Щоб зрозуміти навіщо потрібен алгоритм MD5 спочатку розглянемо принцип дії звичайної хеш-функції.
Припустимо, у нас є певний набір даних. Для простоти будемо розглядати натуральні числа від 1 до 106. І нехай є деяка функція, в якій один параметр - натуральне число від 1 до 106, а повертається значення у вигляді натурального числа від 1 до 1000. Нам не важливо, що саме робить ця функція, нам важливо те, що вона кожному натуральному числу від 1 до 106 ставить у відповідність інше натуральне число від 1 до 1000. Для прикладу розглянемо одну з найпростіших функцій, які виконують цю дію:
int hash(long int x){ if (x%1000==0) return 1000; return (x % 1000); } function hash(x:longint):longint; begin if (x mod 1000=0) then hash:=1000 else hash:=x mod 1000; end;
Це і є проста хеш-функція. Якщо ми знаємо параметр функції, то однозначно можемо сказати, якою буде результат. А якщо нам відомий результат, то чи можемо ми дізнатися однозначно параметр? Звичайно, ні. Для числа 234 параметр може бути 234,1234, 2234,3234 ... Тому однозначно відновити параметр не вийде.
Тепер повернімося до алгоритму MD5. Для функції з прикладу, якщо відомий результат, можна легко знайти параметр, для якого буде такий же результат. А ось для функції MD5 це зробити не так-то просто. Тобто якщо у нас є тільки результат функції MD5, то ми не зможемо знайти параметр, для якого функція видає цей же результат (мова навіть не йде про однозначне відновлення параметра). MD5 використовують для зберігання паролів. Наведу приклад, коли зберігання паролів у відкритому вигляді небезпечно. Візьмемо сайт "Дистанційне навчання". На цьому сайті проходять міські олімпіади школярів з інформатики, щодня навчаються сотні школярів і студентів. У багатьох школах доступу в Інтернет немає, і школярам необхідно користуватися послугами сайту або вдома, або не в своїй школі. Тому сайт почали встановлювати в самих школах. Тобто навчання відбувається не на самому сайті, а на його копії, встановленій в школі. Проблема в тому, що разом з сайтом школа отримувала паролі всіх користувачів (в тому числі і адміністраторів), і цими паролями будь-хто міг скористатися для "адміністрування" самого сайту. Було два способи вирішити цю проблему:
1. Перед створенням копії сайту, яка буде перенесена в школу, видаляти всі паролі.
2. Зашифрувати всі паролі так, щоб ніхто не зміг розшифрувати їх назад.
Був обраний другий спосіб. Зараз паролі зберігаються в зашифрованому вигляді (за допомогою MD5). Після того, як користувач введе свій пароль, від пароля обчислюється хеш-функція MD5. Результат порівнюється зі значенням, що зберігається в базі. Якщо значення рівні, то пароль вірний. Ще MD5 можна використовувати в якості контрольної суми. Припустимо, необхідно кудись скопіювати файл. Причому немає ніяких гарантій, що файл буде доставлений без пошкоджень. Перед відправкою можна порахувати MD5 від вмісту файлу і передати результат разом з файлом. Потім порахувати MD5 від прийнятого файлу і порівняти два результату. Якщо результати різні, то це означає, що файл або результат був зіпсований при передачі. Останнім часом MD5 стали використовувати інтернет-казино. Перед тим, як зробити ставку, гравець отримує хеш від результату гри. Коли ставка зроблена, гравець отримує результат гри (наприклад, випало число 26). Порахувавши від результату хеш-функцію, можна переконатися, що казино згенерувало це число до того, як гравець зробив ставку. Але не варто думати, що виграти в цьому казино дуже просто. Весь секрет у тому що, ймовірність виграшу підібрана таким чином, що гравець майже завжди буде в програші[1].