MD5 ハッシュ計算機

MD5 とは？

MD5（Message Digest Algorithm 5）は、1991年に Ronald Rivest によって設計された広く使用されている暗号ハッシュ関数です。任意の長さのデータを固定長（128ビット、つまり16バイト）のハッシュ値に変換できます。

MD5 の特徴

• 固定長出力：入力データの長さに関係なく、MD5 は常に 128 ビット（16 バイト）の出力を生成
• アバランシェ効果：入力の微小な変化が出力の大きな変化を引き起こす
• 一方向性：ハッシュ値から元のデータを逆算することは不可能
• 衝突耐性：理論的には、同じハッシュ値を生成する2つの異なる入力を見つけることは困難

MD5 の応用シーン

1. データ整合性検証：ファイルが転送中に改ざんされていないかを検証
2. パスワード保存：ユーザーパスワードのハッシュ値を保存（注意：現代のアプリケーションではより安全なアルゴリズムの使用を推奨）
3. デジタル署名：デジタル署名アルゴリズムの一部として
4. ファイル重複除去：ハッシュ値による重複ファイルの迅速な識別

MD5 アルゴリズムの原理

アルゴリズムの手順

1. パディング：入力データを 512 ビットの倍数にパディング
2. 初期化：4つの 32 ビットレジスタ（A、B、C、D）を設定
3. メインループ：4ラウンドの処理を実行、各ラウンド16ステップ
4. 出力：4つのレジスタの値を連結して 128 ビットハッシュ値を生成

数学的基礎

MD5 は以下の数学演算に基づいています：

• モジュロ演算（mod 2^32）
• ビット演算（AND、OR、XOR、NOT）
• 循環左シフト
• 非線形関数（F、G、H、I）

エンコーディング形式

サポートされるエンコーディング形式

1. UTF-8：最も一般的な Unicode エンコーディング形式
2. ASCII：7 ビット文字エンコーディング
3. UTF-16：16 ビット Unicode エンコーディング
4. UTF-32：32 ビット Unicode エンコーディング
5. GBK：中国語エンコーディング形式
6. ISO-8859-1：西ヨーロッパ言語エンコーディング

出力形式

1. 小文字16進数：d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
2. 大文字16進数：D41D8CD98F00B204E9800998ECF8427E
3. Base64：1B2M2Y8AsgTpgAmY7PhCfg==

最終更新日：2024年1月20日