MD5 생성기

MD5(Message-Digest Algorithm 5)는 128비트(16바이트) 해시 값을 생성하는 널리 사용되는 암호화 해시 함수로, 일반적으로 32자리 16진수로 표현됩니다. 1991년 Ronald Rivest가 이전 MD4 알고리즘을 대체하기 위해 설계했으며, 1992년 4월 RFC 1321에 명시되었습니다.

보안 취약점에도 불구하고 MD5는 데이터 무결성을 검증하고 의도하지 않은 데이터 손상을 감지하는 체크섬과 같은 비보안 애플리케이션에 여전히 일반적으로 사용됩니다. 최신 보안 해시 알고리즘에 비해 낮은 계산 요구 사항으로 인해 다른 비암호화 목적에 적합합니다.

MD5는 MIT의 Ronald Rivest 교수가 MD4의 더 안전한 대체품으로 설계했습니다. 알고리즘은 임의 길이의 입력 메시지를 받아 128비트 "지문" 또는 "메시지 다이제스트"를 출력으로 생성합니다. MD5 알고리즘은 32비트 머신에서 상당히 빠르도록 설계되었으며 큰 치환 테이블이 필요하지 않아 컴팩트한 구현이 가능합니다.

알고리즘은 입력을 512비트 블록으로 나누어 가변 길이 메시지를 128비트의 고정 길이 출력으로 처리합니다. 4개의 32비트 워드(A, B, C, D)로 나뉜 128비트 상태에서 작동하며, 각 라운드에서 비선형 함수, 모듈러 덧셈 및 비트 회전을 기반으로 16개의 연산을 수행하는 4라운드의 연산을 거칩니다.

// 변수 초기화
A = 0x67452301
B = 0xEFCDAB89
C = 0x98BADCFE
D = 0x10325476

// 함수 준비
F(X,Y,Z) = (X AND Y) OR ((NOT X) AND Z)
G(X,Y,Z) = (X AND Z) OR (Y AND (NOT Z))
H(X,Y,Z) = X XOR Y XOR Z
I(X,Y,Z) = Y XOR (X OR (NOT Z))

// 메시지 처리 (메시지는 512비트의 배수여야 함)
// 메시지 길이가 ≡ 448 (mod 512)가 될 때까지 패딩
// 원본 메시지 길이의 64비트 표현 추가

// 메인 루프
패딩된 메시지의 각 512비트 청크에 대해:
    // 청크를 16개의 32비트 워드로 분할 (M[0..15])
    // 청크 상태 복사
    AA = A
    BB = B
    CC = C
    DD = D
    
    // 라운드 1
    i = 0부터 15까지:
        A = B + ((A + F(B,C,D) + M[i] + T[i]) <<< s[i])
        A, B, C, D 회전
    
    // 라운드 2
    i = 16부터 31까지:
        A = B + ((A + G(B,C,D) + M[(5*i + 1) mod 16] + T[i]) <<< s[i])
        A, B, C, D 회전
    
    // 라운드 3
    i = 32부터 47까지:
        A = B + ((A + H(B,C,D) + M[(3*i + 5) mod 16] + T[i]) <<< s[i])
        A, B, C, D 회전
    
    // 라운드 4
    i = 48부터 63까지:
        A = B + ((A + I(B,C,D) + M[(7*i) mod 16] + T[i]) <<< s[i])
        A, B, C, D 회전
    
    // 청크 처리 결과 추가
    A = A + AA
    B = B + BB
    C = C + CC
    D = D + DD

// 출력
MD5 = A || B || C || D // 128비트 결과로 연결

1996년 MD5 설계에서 결함이 발견되었지만 당시에는 치명적이지 않은 것으로 간주되었습니다. 2004년까지 더 심각한 취약점이 발견되었고, 연구자들은 동일한 MD5 해시 값을 생성하는 서로 다른 입력 쌍을 만드는 방법인 실용적인 충돌 공격을 시연했습니다.

2008년 연구자 그룹은 이러한 취약점을 이용하여 합법적으로 보이는 위조 SSL 인증서를 생성했습니다. 2012년 Flame 멀웨어는 MD5 약점을 악용하여 Microsoft 디지털 서명을 위조했습니다. 최신 충돌 공격은 표준 컴퓨터 하드웨어에서 몇 초 만에 MD5 충돌을 찾을 수 있습니다.