RFC 1321(対訳)MD5メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズム

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Acknowlegements
　謝辞

We would like to thank Don Coppersmith, Burt Kaliski, Ralph Merkle, David Chaum, and Noam Nisan for numerous helpful comments and suggestions.

Don Coppersmith, Burt Kaliski, Ralph Merkle, David Chaum, Noam Nisanが提供してくれた多数の役に立つコメントと提案に対して感謝したいです。

Table of Contents
　目次

1. 執行概要
2. 用語と表記法
3. MD5アルゴリズム説明
4. 概要
5. MD4とMD5の差異
引用
付録Ａ－参照実施
セキュリティ考慮点
著者のアドレス

1. Executive Summary
　執行概要

This document describes the MD5 message-digest algorithm. The algorithm takes as input a message of arbitrary length and produces as output a 128-bit "fingerprint" or "message digest" of the input. It is conjectured that it is computationally infeasible to produce two messages having the same message digest, or to produce any message having a given prespecified target message digest. The MD5 algorithm is intended for digital signature applications, where a large file must be "compressed" in a secure manner before being encrypted with a private (secret) key under a public-key cryptosystem such as RSA.

この文書は、MD5メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズムを記載します。任意の長さのメッセージを入力とした時に、128ビットの「フィンガープリント」または「メッセージ・ダイジェスト」を出力します。同じメッセージ・ダイジェストを持っている2つのメッセージを製作する、またはあらかじめ作成されたメッセージダイジェストをもつようなメッセージを作成することはコンピュータ使用上実行不可能なことが、推測されます。 MD5アルゴリズムはデジタル署名アプリケーションを目的とします、そこで、大きなファイルはRSAのような公開鍵暗号方式の下で私的な(秘密)キーで暗号化される前に安全な方法で「圧縮されなければなりません」。

The MD5 algorithm is designed to be quite fast on 32-bit machines. In addition, the MD5 algorithm does not require any large substitution tables; the algorithm can be coded quite compactly.

MD5アルゴリズムは、32ビットマシンで最適化されるよう設計されています。そのうえ、MD5アルゴリズムは、少しの大きな代用テーブルも必要としません; アルゴリズムは、たいへん簡潔にコード化されます。

The MD5 algorithm is an extension of the MD4 message-digest algorithm 1,2]. MD5 is slightly slower than MD4, but is more "conservative" in design. MD5 was designed because it was felt that MD4 was perhaps being adopted for use more quickly than justified by the existing critical review; because MD4 was designed to be exceptionally fast, it is "at the edge" in terms of risking successful cryptanalytic attack. MD5 backs off a bit, giving up a little in speed for a much greater likelihood of ultimate security. It incorporates some suggestions made by various reviewers, and contains additional optimizations. The MD5 algorithm is being placed in the public domain for review and possible adoption as a standard.

MD5アルゴリズムは、MD4メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズム1,2の拡張です]。 MD5は、わずかにMD4より遅いけれど、デザインがより「保守的」です。そのMD4がおそらく既存の批評的なチェックによって弁明されるより速く使用のために採用されていると感じられたので、MD5は設計されました; MD4が例外的に速く設計されていたので、暗号解読攻撃に成功してしまうかもしれません。 MD5は少し手をゆるめます。そして、最終的な保安の非常により大きな見込みを速度で少し断念します。

For OSI-based applications, MD5's object identifier is

OSIベースのアプリケーションのために、MD5のオブジェクト識別子は

md5 OBJECT IDENTIFIER ::=
  iso(1) member-body(2) US(840) rsadsi(113549) digestAlgorithm(2) 5}

In the X.509 type AlgorithmIdentifier [3], the parameters for MD5 should have type NULL.

X.509タイプAlgorithmIdentifier [3]において、MD5のためのパラメータはタイプNULLを持つべきです。

2. Terminology and Notation
　用語と表記法

In this document a "word" is a 32-bit quantity and a "byte" is an eight-bit quantity. A sequence of bits can be interpreted in a natural manner as a sequence of bytes, where each consecutive group of eight bits is interpreted as a byte with the high-order (most significant) bit of each byte listed first. Similarly, a sequence of bytes can be interpreted as a sequence of 32-bit words, where each consecutive group of four bytes is interpreted as a word with the low-order (least significant) byte given first.

この文書の中で、「ワード」は32ビットであり、「バイト」は8ビットです。8ビットの各連続的なグループが最初にリストされた各バイトの上位(最も重要です)ビットによって1バイトと解釈される所で、ビットの連鎖はバイトの連鎖として自然な方法で解釈されることができます。同様に、4バイトの各連続的なグループが最初に与えられた下位(最も重要でありません)バイトによってワードと解釈される所で、バイトの連鎖は32ビットの連鎖と解釈されることができます。

Let x_i denote "x sub i". If the subscript is an expression, we surround it in braces, as in x_{i+1}. Similarly, we use ^ for superscripts (exponentiation), so that x^i denotes x to the i-th power.

x_iに「xサブi」を示させてください。下付き文字が表現であるならば、x_{i+1}におけるのように、私達はブレースの中でそれを取り囲みます。同様に、x^iがi-thパワーにxを示すように、私達は上付き文字(べき乗)のために^を使います。

Let the symbol "+" denote addition of words (i.e., modulo-2^32 addition). Let X <<< s denote the 32-bit value obtained by circularly shifting (rotating) X left by s bit positions. Let not(X) denote the bit-wise complement of X, and let X v Y denote the bit-wise OR of X and Y. Let X xor Y denote the bit-wise XOR of X and Y, and let XY denote the bit-wise AND of X and Y.

シンボルに「+」言葉(すなわちモジュロ2^32付加)の付加を示させてください。X<<<sに、sビットポジションのそばの）Xの左を回転させています（を円形にシフトすることによって得られた32ビット価値を示させてください。どんな(X)にもXのビット的な補数を指示させないでください、そして、X v YにXとYのビット的なORを指示させてください。X xor YにXとYのビット的なXORを指示させてください、そして、XYにXとYのビット的なANDを指示させてください。

3. MD5 Algorithm Description
　MD5アルゴリズム説明

We begin by supposing that we have a b-bit message as input, and that we wish to find its message digest. Here b is an arbitrary nonnegative integer; b may be zero, it need not be a multiple of eight, and it may be arbitrarily large. We imagine the bits of the message written down as follows:

私達が、入力されるような、そして私達が、そのメッセージが消化を助けると気付くことを望むbビットメッセージを持っているならば、私達は過ぎて始めます。ここで、bは任意の自然数です；bは0であるかもしれず、それは8の倍数である必要がなく、それは恣意的に大きいかもしれません。私達は次の通り書き留められたメッセージのビットを想像しています：

m_0 m_1 ... m_{b-1}

The following five steps are performed to compute the message digest of the message.

以下の5ステップは、メッセージのメッセージダイジェストを計算するために実行されます。

3.1 Step 1. Append Padding Bits
　ステップ1 パディングビットの付加

The message is "padded" (extended) so that its length (in bits) is congruent to 448, modulo 512. That is, the message is extended so that it is just 64 bits shy of being a multiple of 512 bits long. Padding is always performed, even if the length of the message is already congruent to 448, modulo 512.

その長さ(ビットの中)が448、モジュロ512まで適合しているように、メッセージは、「パディングされます」(拡張されます)。それが長い間512ビットの倍数であることにちょうど64ビット足りないように、すなわちメッセージは拡張されます。メッセージの長さが既に448に一致していて、モジュロ512まですでに適合していても、いつも実行されます。

Padding is performed as follows: a single "1" bit is appended to the message, and then "0" bits are appended so that the length in bits of the padded message becomes congruent to 448, modulo 512. In all, at least one bit and at most 512 bits are appended.

詰め物は以下の通り実行されます: シングル、「1インチのビットをメッセージに追加します、そして、次に、「0インチのビットを追加するので、パディングされたメッセージのビットの長さは448、モジュロ512に一致するようになります」。全部で、少なくとも1ビットと高々512ビットしか追加しません。

3.2 Step 2. Append Length
　ステップ2 長さの調整

A 64-bit representation of b (the length of the message before the padding bits were added) is appended to the result of the previous step. In the unlikely event that b is greater than 2^64, then only the low-order 64 bits of b are used. (These bits are appended as two 32-bit words and appended low-order word first in accordance with the previous conventions.)

b(詰め物ビットの前のメッセージの長さは加えられた)の64ビットの表現を前のステップの結果に追加します。ありそうもない出来事では、そのbが2^64よりすばらしい、その時、bの下位の64ビットだけが使用されています。 (前のコンベンションに従って2つの32ビットの単語と追加された下位が1番目を言い表すとき、これらのビットを追加します。)

At this point the resulting message (after padding with bits and with b) has a length that is an exact multiple of 512 bits. Equivalently, this message has a length that is an exact multiple of 16 (32-bit) words. Let M[0 ... N-1] denote the words of the resulting message, where N is a multiple of 16.

ここに、結果として起こるメッセージ(ビットとbでそっと歩いた後の)には、512ビットの正確な倍数である長さがあります。同等に、このメッセージには、16(32ビット)の単語の正確な倍数である長さがあります。 M0…N-1に結果として起こるメッセージの単語を指示させてください。(そこでは、Nが16の倍数です)。

3.3 Step 3. Initialize MD Buffer
　ステップ3 MDバッファの初期化

A four-word buffer (A,B,C,D) is used to compute the message digest. Here each of A, B, C, D is a 32-bit register. These registers are initialized to the following values in hexadecimal, low-order bytes first):

4単語のバッファ(A、B、C、D)は、メッセージのダイジェストを計算するのに使用されます。ここで、A、B、C、Dそれぞれは32ビットのレジスタです。これらのレジスタが最初に16進の以下の値、下位のバイトに初期化されます):

word A: 01 23 45 67
word B: 89 ab cd ef
word C: fe dc ba 98
word D: 76 54 32 10

3.4 Step 4. Process Message in 16-Word Blocks
　ステップ4 32ビットの単語の塊

We first define four auxiliary functions that each take as input three 32-bit words and produce as output one 32-bit word.

私たちは最初に、1つの32ビットの単語を出力するのに従って入力3としてそれぞれ32ビットの単語と生産物をみなす4つの補助の機能を定義します。

F(X,Y,Z) = XY v not(X) Z
G(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)
H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
I(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))

In each bit position F acts as a conditional: if X then Y else Z. The function F could have been defined using + instead of v since XY and not(X)Z will never have 1's in the same bit position.) It is interesting to note that if the bits of X, Y, and Z are independent and unbiased, the each bit of F(X,Y,Z) will be independent and unbiased.

中では、各ビット位置Fはaとして条件付きに機能します: X当時のYほかのZ.であるなら、機能Fは(X)Zではなく、XYが同じビット位置に1を決して持たないのでvの代わりに+を使用することで定義されたかもしれません。) X、Y、およびZのビットが独立していて不遍であるなら、F(X、Y、Z)についてそれぞれ噛み付かれるのが独立していて不遍になるのに注意するのはおもしろいです。

The functions G, H, and I are similar to the function F, in that they act in "bitwise parallel" to produce their output from the bits of X, Y, and Z, in such a manner that if the corresponding bits of X, Y, and Z are independent and unbiased, then each bit of G(X,Y,Z), H(X,Y,Z), and I(X,Y,Z) will be independent and unbiased. Note that the function H is the bit-wise "xor" or "parity" function of its inputs.

I(X、Y、Z)は、機能G、H、およびIはそれでのX、Y、およびZのビットでY、およびZがXの対応するビットであるなら、独立していて不遍であるくらいの方法で彼らの出力を起こすために「平行に、bitwiseし」て、次に、G(X、Y、Z)についてそれぞれ噛み付かれて、それらが行動する機能Fと同様です、H(X、Y、Z)、独立していて不遍になるでしょう。機能Hが入力のビット的な「xor」か「同等」機能であるのに注意してください。

This step uses a 64-element table T[1 ... 64] constructed from the sine function. Let T[i] denote the i-th element of the table, which is equal to the integer part of 4294967296 times abs(sin(i)), where i is in radians. The elements of the table are given in the appendix.

このステップが64要素のテーブルTを使用する、1、.64、正弦機能から、組み立てられます。テーブルにおいて、どれが4294967296回の腹筋の整数部と等しいか。T私に指示させる、i、-、第要素、((i))を犯してください。そこに、ラジアンにはiがあります。付録でテーブルの要素を与えます。

Do the following:

以下をしてください:

/* Process each 16-word block. */
For i = 0 to N/16-1 do

  /* Copy block i into X. */
  For j = 0 to 15 do
    Set X[j] to M[i*16+j].
  end /* of loop on j */

  /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */
  AA = A
  BB = B
  CC = C
  DD = D

  /* Round 1. */
  /* Let [abcd k s i] denote the operation
       a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
  /* Do the following 16 operations. */
  [ABCD  0  7  1]  [DABC  1 12  2]  [CDAB  2 17  3]  [BCDA  3 22  4]
  [ABCD  4  7  5]  [DABC  5 12  6]  [CDAB  6 17  7]  [BCDA  7 22  8]
  [ABCD  8  7  9]  [DABC  9 12 10]  [CDAB 10 17 11]  [BCDA 11 22 12]
  [ABCD 12  7 13]  [DABC 13 12 14]  [CDAB 14 17 15]  [BCDA 15 22 16]

  /* Round 2. */
  /* Let [abcd k s i] denote the operation
       a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
  /* Do the following 16 operations. */
  [ABCD  1  5 17]  [DABC  6  9 18]  [CDAB 11 14 19]  [BCDA  0 20 20]
  [ABCD  5  5 21]  [DABC 10  9 22]  [CDAB 15 14 23]  [BCDA  4 20 24]
  [ABCD  9  5 25]  [DABC 14  9 26]  [CDAB  3 14 27]  [BCDA  8 20 28]
  [ABCD 13  5 29]  [DABC  2  9 30]  [CDAB  7 14 31]  [BCDA 12 20 32]

  /* Round 3. */
  /* Let [abcd k s t] denote the operation
       a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
  /* Do the following 16 operations. */
  [ABCD  5  4 33]  [DABC  8 11 34]  [CDAB 11 16 35]  [BCDA 14 23 36]
  [ABCD  1  4 37]  [DABC  4 11 38]  [CDAB  7 16 39]  [BCDA 10 23 40]
  [ABCD 13  4 41]  [DABC  0 11 42]  [CDAB  3 16 43]  [BCDA  6 23 44]
  [ABCD  9  4 45]  [DABC 12 11 46]  [CDAB 15 16 47]  [BCDA  2 23 48]

  /* Round 4. */
  /* Let [abcd k s t] denote the operation
       a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
  /* Do the following 16 operations. */
  [ABCD  0  6 49]  [DABC  7 10 50]  [CDAB 14 15 51]  [BCDA  5 21 52]
  [ABCD 12  6 53]  [DABC  3 10 54]  [CDAB 10 15 55]  [BCDA  1 21 56]
  [ABCD  8  6 57]  [DABC 15 10 58]  [CDAB  6 15 59]  [BCDA 13 21 60]
  [ABCD  4  6 61]  [DABC 11 10 62]  [CDAB  2 15 63]  [BCDA  9 21 64]

  /* Then perform the following additions. (That is increment each
     of the four registers by the value it had before this block
     was started.) */
  A = A + AA
  B = B + BB
  C = C + CC
  D = D + DD

end /* of loop on i */

3.5 Step 5. Output
　ステップ5 出力

The message digest produced as output is A, B, C, D. That is, we begin with the low-order byte of A, and end with the high-order byte of D.

出力がA、B、C、Dであるので、メッセージ・ダイジェストは製造しました。すなわち、我々は、Aの下位バイトで始まります、そして、Dの上位バイトで終わって下さい。

This completes the description of MD5. A reference implementation in C is given in the appendix.

これはMD5の記述を終了します。付録でCの参照実装を与えます。

4. Summary
　概要

The MD5 message-digest algorithm is simple to implement, and provides a "fingerprint" or message digest of a message of arbitrary length. It is conjectured that the difficulty of coming up with two messages having the same message digest is on the order of 2^64 operations, and that the difficulty of coming up with any message having a given message digest is on the order of 2^128 operations. The MD5 algorithm has been carefully scrutinized for weaknesses. It is, however, a relatively new algorithm and further security analysis is of course justified, as is the case with any new proposal of this sort.

MD5メッセージのダイジェストアルゴリズムは、実行するのが簡単であり、任意の長さに関するメッセージの「指紋」かメッセージのダイジェストを提供します。 2^64操作の注文には同じメッセージのダイジェストを持っている2つのメッセージを思いつくという困難があって、2^128操作の注文に与えられたメッセージのダイジェストを持っているどんなメッセージも思いつくという困難があると推測されます。 MD5アルゴリズムは弱点のために慎重に精査されました。しかしながら、それは比較的新しいアルゴリズムです、そして、さらなる証券分析はもちろん正当化されます、この種類のどんな新規案件があるケースのようにも。

5. Differences Between MD4 and MD5
　MD4とMD5の差異

The following are the differences between MD4 and MD5:

これはMD4とMD5の違いです:

A fourth round has been added.

4回目のラウンドが追加されています。
Each step now has a unique additive constant.

各ステップは現在ユニークな付加的な定数を持っています。
The function g in round 2 was changed from (XY v XZ v YZ) to (XZ v Y not(Z)) to make g less symmetric.
機能gはラウンド2における(XY v XZ v YZ) to (XZ v Y not(Z))に変わりました。gをより均整のとれないようにさせるため。
Each step now adds in the result of the previous step. This promotes a faster "avalanche effect".

各ステップは現在前段階の結果を加えます。これはより速い「アバランシェ効果」を促進します。
The order in which input words are accessed in rounds 2 and 3 is changed, to make these patterns less like each other.

インプット言葉がラウンド2と3においてアクセスされる順番は、少なく互いのようなこれらの模範をするために変更されます。
The shift amounts in each round have been approximately optimized, to yield a faster "avalanche effect." The shifts in different rounds are distinct.

各ラウンドにおけるシフト量は、より速い「アバランシェ効果」を産出するためにおおよそ最適化されています。違うラウンドにおけるシフトは別個です。

References
　引用

[1] Rivest, R., "The MD4 Message Digest Algorithm", RFC 1320, MIT and RSA Data Security, Inc., April 1992.
[2] Rivest, R., "The MD4 message digest algorithm", in A.J. Menezes and S.A. Vanstone, editors, Advances in Cryptology - CRYPTO '90 Proceedings, pages 303-311, Springer-Verlag, 1991.
[3] CCITT Recommendation X.509 (1988), "The Directory - Authentication Framework."

APPENDIX A - Reference Implementation
　付録Ａ－参照実施

This appendix contains the following files taken from RSAREF: A Cryptographic Toolkit for Privacy-Enhanced Mail:

この付録はRSAREFから取られた以下のファイルを含んでいます: プライバシーで高められたメールのための暗号のツールキット:

global.h -- global header file
md5.h -- header file for MD5
md5c.c -- source code for MD5

For more information on RSAREF, send email to <rsaref@rsa.com>.

RSAREFの詳しい情報に関しては、メールを< rsaref@rsa.com >に送ってください。

The appendix also includes the following file:

また、付録は以下のファイルを含んでいます:

mddriver.c -- test driver for MD2, MD4 and MD5

The driver compiles for MD5 by default but can compile for MD2 or MD4 if the symbol MD is defined on the C compiler command line as 2 or 4.

ドライバーは、MD5のためにデフォルトでコンパイルしますが、シンボルMDがCコンパイラコマンドラインで2か4と定義されるなら、MD2かMD4のためにコンパイルすることができます。

The implementation is portable and should work on many different plaforms. However, it is not difficult to optimize the implementation on particular platforms, an exercise left to the reader. For example, on "little-endian" platforms where the lowest-addressed byte in a 32- bit word is the least significant and there are no alignment restrictions, the call to Decode in MD5Transform can be replaced with a typecast.

実現は、携帯用であり、多くの異なったプラットホームに働くべきです。しかしながら、特定のプラットホーム、読者まで残っている運動のときに実現を最適化するのは難しくはありません。例えば、32ビットの言葉における最も低くアドレスされたバイトが最も重要でなく、アラインメント制限が全然ない「リトルエンディアン」プラットフォームの上で、MD5変化においてデコードする呼び出しは役を当てられたものと取り替えられることができます。

A.1 global.h
　全体ヘッダファイル

/* GLOBAL.H - RSAREF types and constants
 */

/* PROTOTYPES should be set to one if and only if the compiler supports
  function argument prototyping.
The following makes PROTOTYPES default to 0 if it has not already
  been defined with C compiler flags.
 */
#ifndef PROTOTYPES
#define PROTOTYPES 0
#endif

/* POINTER defines a generic pointer type */
typedef unsigned char *POINTER;

/* UINT2 defines a two byte word */
typedef unsigned short int UINT2;

/* UINT4 defines a four byte word */
typedef unsigned long int UINT4;

/* PROTO_LIST is defined depending on how PROTOTYPES is defined above.
If using PROTOTYPES, then PROTO_LIST returns the list, otherwise it
  returns an empty list.
 */
#if PROTOTYPES
#define PROTO_LIST(list) list
#else
#define PROTO_LIST(list) ()
#endif

A.2 md5.h
　MD5のヘッダファイル

/* MD5.H - header file for MD5C.C
 */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
rights reserved.

License to copy and use this software is granted provided that it
is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
or this function.

License is also granted to make and use derivative works provided
that such works are identified as "derived from the RSA Data
Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
mentioning or referencing the derived work.

RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
the merchantability of this software or the suitability of this
software for any particular purpose. It is provided "as is"
without express or implied warranty of any kind.

These notices must be retained in any copies of any part of this
documentation and/or software.
 */

/* MD5 context. */
typedef struct {
  UINT4 state[4];                                   /* state (ABCD) */
  UINT4 count[2];        /* number of bits, modulo 2^64 (lsb first) */
  unsigned char buffer[64];                         /* input buffer */
} MD5_CTX;

void MD5Init PROTO_LIST ((MD5_CTX *));
void MD5Update PROTO_LIST
  ((MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int));
void MD5Final PROTO_LIST ((unsigned char [16], MD5_CTX *));

A.3 md5c.c
　MD5のソースファイル

/* MD5C.C - RSA Data Security, Inc., MD5 message-digest algorithm
 */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
rights reserved.

License to copy and use this software is granted provided that it
is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
or this function.

License is also granted to make and use derivative works provided
that such works are identified as "derived from the RSA Data
Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
mentioning or referencing the derived work.

RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
the merchantability of this software or the suitability of this
software for any particular purpose. It is provided "as is"
without express or implied warranty of any kind.

These notices must be retained in any copies of any part of this
documentation and/or software.
 */

#include "global.h"
#include "md5.h"

/* Constants for MD5Transform routine.
 */
#define S11 7
#define S12 12
#define S13 17
#define S14 22
#define S21 5
#define S22 9
#define S23 14
#define S24 20
#define S31 4
#define S32 11
#define S33 16
#define S34 23
#define S41 6
#define S42 10
#define S43 15
#define S44 21

static void MD5Transform PROTO_LIST ((UINT4 [4], unsigned char [64]));
static void Encode PROTO_LIST
  ((unsigned char *, UINT4 *, unsigned int));
static void Decode PROTO_LIST
  ((UINT4 *, unsigned char *, unsigned int));
static void MD5_memcpy PROTO_LIST ((POINTER, POINTER, unsigned int));
static void MD5_memset PROTO_LIST ((POINTER, int, unsigned int));

static unsigned char PADDING[64] = {
  0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
};

/* F, G, H and I are basic MD5 functions.
 */
#define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
#define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
#define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
#define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))

/* ROTATE_LEFT rotates x left n bits.
 */
#define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))

/* FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
 */
#define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }

/* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context.
 */
void MD5Init (context)
MD5_CTX *context;                                        /* context */
{
  context->count[0] = context->count[1] = 0;
  /* Load magic initialization constants.
*/
  context->state[0] = 0x67452301;
  context->state[1] = 0xefcdab89;
  context->state[2] = 0x98badcfe;
  context->state[3] = 0x10325476;
}

/* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
  operation, processing another message block, and updating the
  context.
 */
void MD5Update (context, input, inputLen)
MD5_CTX *context;                                        /* context */
unsigned char *input;                                /* input block */
unsigned int inputLen;                     /* length of input block */
{
  unsigned int i, index, partLen;

  /* Compute number of bytes mod 64 */
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

  /* Update number of bits */
  if ((context->count[0] += ((UINT4)inputLen << 3))
   < ((UINT4)inputLen << 3))
 context->count[1]++;
  context->count[1] += ((UINT4)inputLen >> 29);

  partLen = 64 - index;

  /* Transform as many times as possible.
*/
  if (inputLen >= partLen) {
 MD5_memcpy
   ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)input, partLen);
 MD5Transform (context->state, context->buffer);

 for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
   MD5Transform (context->state, &input[i]);

 index = 0;
  }
  else
 i = 0;

  /* Buffer remaining input */
  MD5_memcpy
 ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)&input[i],
  inputLen-i);
}

/* MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the
  the message digest and zeroizing the context.
 */
void MD5Final (digest, context)
unsigned char digest[16];                         /* message digest */
MD5_CTX *context;                                       /* context */
{
  unsigned char bits[8];
  unsigned int index, padLen;

  /* Save number of bits */
  Encode (bits, context->count, 8);

  /* Pad out to 56 mod 64.
*/
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
  padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
  MD5Update (context, PADDING, padLen);

  /* Append length (before padding) */
  MD5Update (context, bits, 8);

  /* Store state in digest */
  Encode (digest, context->state, 16);

  /* Zeroize sensitive information.
*/
  MD5_memset ((POINTER)context, 0, sizeof (*context));
}

/* MD5 basic transformation. Transforms state based on block.
 */
static void MD5Transform (state, block)
UINT4 state[4];
unsigned char block[64];
{
  UINT4 a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];

  Decode (x, block, 64);

  /* Round 1 */
  FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
  FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
  FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
  FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
  FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
  FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
  FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
  FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
  FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
  FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
  FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
  FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
  FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
  FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
  FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
  FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */

 /* Round 2 */
  GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
  GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
  GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
  GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
  GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
  GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
  GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
  GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
  GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
  GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
  GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
  GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
  GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
  GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
  GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
  GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */

  /* Round 3 */
  HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
  HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
  HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
  HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
  HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
  HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
  HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
  HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
  HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
  HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
  HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
  HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
  HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
  HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
  HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
  HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */

  /* Round 4 */
  II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
  II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
  II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
  II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
  II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
  II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
  II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
  II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
  II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
  II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
  II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
  II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
  II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
  II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
  II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
  II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */

  state[0] += a;
  state[1] += b;
  state[2] += c;
  state[3] += d;

  /* Zeroize sensitive information.
*/
  MD5_memset ((POINTER)x, 0, sizeof (x));
}

/* Encodes input (UINT4) into output (unsigned char). Assumes len is
  a multiple of 4.
 */
static void Encode (output, input, len)
unsigned char *output;
UINT4 *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
 output[j] = (unsigned char)(input[i] & 0xff);
 output[j+1] = (unsigned char)((input[i] >> 8) & 0xff);
 output[j+2] = (unsigned char)((input[i] >> 16) & 0xff);
 output[j+3] = (unsigned char)((input[i] >> 24) & 0xff);
  }
}

/* Decodes input (unsigned char) into output (UINT4). Assumes len is
  a multiple of 4.
 */
static void Decode (output, input, len)
UINT4 *output;
unsigned char *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
 output[i] = ((UINT4)input[j]) | (((UINT4)input[j+1]) << 8) |
   (((UINT4)input[j+2]) << 16) | (((UINT4)input[j+3]) << 24);
}

/* Note: Replace "for loop" with standard memcpy if possible.
 */

static void MD5_memcpy (output, input, len)
POINTER output;
POINTER input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 output[i] = input[i];
}

/* Note: Replace "for loop" with standard memset if possible.
 */
static void MD5_memset (output, value, len)
POINTER output;
int value;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 ((char *)output)[i] = (char)value;
}

A.4 mddriver.c
　MD2、MD4、MD5のテストドライバのソースファイル

/* MDDRIVER.C - test driver for MD2, MD4 and MD5
 */

/* Copyright (C) 1990-2, RSA Data Security, Inc. Created 1990. All
rights reserved.

RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
the merchantability of this software or the suitability of this
software for any particular purpose. It is provided "as is"
without express or implied warranty of any kind.

These notices must be retained in any copies of any part of this
documentation and/or software.
 */

/* The following makes MD default to MD5 if it has not already been
  defined with C compiler flags.
 */
#ifndef MD
#define MD MD5
#endif

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include "global.h"
#if MD == 2
#include "md2.h"
#endif
#if MD == 4
#include "md4.h"
#endif
#if MD == 5
#include "md5.h"
#endif

/* Length of test block, number of test blocks.
 */
#define TEST_BLOCK_LEN 1000
#define TEST_BLOCK_COUNT 1000

static void MDString PROTO_LIST ((char *));
static void MDTimeTrial PROTO_LIST ((void));
static void MDTestSuite PROTO_LIST ((void));
static void MDFile PROTO_LIST ((char *));
static void MDFilter PROTO_LIST ((void));
static void MDPrint PROTO_LIST ((unsigned char [16]));

#if MD == 2
#define MD_CTX MD2_CTX
#define MDInit MD2Init
#define MDUpdate MD2Update
#define MDFinal MD2Final
#endif
#if MD == 4
#define MD_CTX MD4_CTX
#define MDInit MD4Init
#define MDUpdate MD4Update
#define MDFinal MD4Final
#endif
#if MD == 5
#define MD_CTX MD5_CTX
#define MDInit MD5Init
#define MDUpdate MD5Update
#define MDFinal MD5Final
#endif

/* Main driver.

Arguments (may be any combination):
  -sstring - digests string
  -t       - runs time trial
  -x       - runs test script
  filename - digests file
  (none)   - digests standard input
 */
int main (argc, argv)
int argc;
char *argv[];
{
  int i;

  if (argc > 1)
 for (i = 1; i < argc; i++)
   if (argv[i][0] == '-' && argv[i][1] == 's')
     MDString (argv[i] + 2);
   else if (strcmp (argv[i], "-t") == 0)
     MDTimeTrial ();
   else if (strcmp (argv[i], "-x") == 0)
     MDTestSuite ();
   else
     MDFile (argv[i]);
  else
 MDFilter ();

  return (0);
}

/* Digests a string and prints the result.
 */
static void MDString (string)
char *string;
{
  MD_CTX context;
  unsigned char digest[16];
  unsigned int len = strlen (string);

  MDInit (&context);
  MDUpdate (&context, string, len);
  MDFinal (digest, &context);

  printf ("MD%d (\"%s\") = ", MD, string);
  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* Measures the time to digest TEST_BLOCK_COUNT TEST_BLOCK_LEN-byte
  blocks.
 */
static void MDTimeTrial ()
{
  MD_CTX context;
  time_t endTime, startTime;
  unsigned char block[TEST_BLOCK_LEN], digest[16];
  unsigned int i;
  printf
 ("MD%d time trial. Digesting %d %d-byte blocks ...", MD,
  TEST_BLOCK_LEN, TEST_BLOCK_COUNT);

  /* Initialize block */
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_LEN; i++)
 block[i] = (unsigned char)(i & 0xff);

  /* Start timer */
  time (&startTime);

  /* Digest blocks */
  MDInit (&context);
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_COUNT; i++)
 MDUpdate (&context, block, TEST_BLOCK_LEN);
  MDFinal (digest, &context);

  /* Stop timer */
  time (&endTime);

  printf (" done\n");
  printf ("Digest = ");
  MDPrint (digest);
  printf ("\nTime = %ld seconds\n", (long)(endTime-startTime));
  printf
 ("Speed = %ld bytes/second\n",
  (long)TEST_BLOCK_LEN * (long)TEST_BLOCK_COUNT/(endTime-startTime));
}

/* Digests a reference suite of strings and prints the results.
 */
static void MDTestSuite ()
{
  printf ("MD%d test suite:\n", MD);

  MDString ("");
  MDString ("a");
  MDString ("abc");
  MDString ("message digest");
  MDString ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  MDString
 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789");
  MDString
 ("1234567890123456789012345678901234567890\
1234567890123456789012345678901234567890");
}

/* Digests a file and prints the result.
 */
static void MDFile (filename)
char *filename;
{
  FILE *file;
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[1024], digest[16];

  if ((file = fopen (filename, "rb")) == NULL)
 printf ("%s can't be opened\n", filename);

  else {
 MDInit (&context);
 while (len = fread (buffer, 1, 1024, file))
   MDUpdate (&context, buffer, len);
 MDFinal (digest, &context);

 fclose (file);

 printf ("MD%d (%s) = ", MD, filename);
 MDPrint (digest);
 printf ("\n");
  }
}

/* Digests the standard input and prints the result.
 */
static void MDFilter ()
{
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[16], digest[16];

  MDInit (&context);
  while (len = fread (buffer, 1, 16, stdin))
 MDUpdate (&context, buffer, len);
  MDFinal (digest, &context);

  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* Prints a message digest in hexadecimal.
 */
static void MDPrint (digest)
unsigned char digest[16];
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < 16; i++)
 printf ("%02x", digest[i]);
}

A.5 Test suite
　テストスイート

The MD5 test suite (driver option "-x") should print the following results:

MD5テストスイート(ドライバーオプション「-x」)は以下の結果を印刷するべきです:

MD5 test suite:
MD5 ("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
MD5 ("a") = 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661
MD5 ("abc") = 900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72
MD5 ("message digest") = f96b697d7cb7938d525a2f31aaf161d0
MD5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") = c3fcd3d76192e4007dfb496cca67e13b
MD5 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789") =
d174ab98d277d9f5a5611c2c9f419d9f
MD5 ("123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456
78901234567890") = 57edf4a22be3c955ac49da2e2107b67a

Security Considerations
　セキュリティ考慮点

The level of security discussed in this memo is considered to be sufficient for implementing very high security hybrid digital- signature schemes based on MD5 and a public-key cryptosystem.

非常に高いセキュリティがMD5に基づくハイブリッドデジタル署名体系と公開鍵暗号系であると実装するのにこのメモで議論したセキュリティのレベルが十分であると考えられます。

Author's Address
　著者のアドレス

Ronald L. Rivest: Massachusetts Institute of Technology
Laboratory for Computer Science
NE43-324
545 Technology Square
Cambridge, MA 02139-1986

Phone: (617) 253-5880
EMail: rivest@theory.lcs.mit.edu

The MD5 Message-Digest Algorithm
MD5メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズム

Status of this Memo
　このメモの位置づけ

Acknowlegements
　謝辞

Table of Contents
　目次

1. Executive Summary
　執行概要

2. Terminology and Notation
　用語と表記法

3. MD5 Algorithm Description
　MD5アルゴリズム説明

3.1 Step 1. Append Padding Bits
　ステップ1 パディングビットの付加

3.2 Step 2. Append Length
　ステップ2 長さの調整

3.3 Step 3. Initialize MD Buffer
　ステップ3 MDバッファの初期化

3.4 Step 4. Process Message in 16-Word Blocks
　ステップ4 32ビットの単語の塊

3.5 Step 5. Output
　ステップ5 出力

4. Summary
　概要

5. Differences Between MD4 and MD5
　MD4とMD5の差異

References
　引用

APPENDIX A - Reference Implementation
　付録Ａ－参照実施

A.1 global.h
　全体ヘッダファイル

A.2 md5.h
　MD5のヘッダファイル

A.3 md5c.c
　MD5のソースファイル

A.4 mddriver.c
　MD2、MD4、MD5のテストドライバのソースファイル

A.5 Test suite
　テストスイート

Security Considerations
　セキュリティ考慮点

Author's Address
　著者のアドレス

RFCの部屋

インターネットメールに関して

MIMEに関して

文字に関して

アルゴリズム

フォーマット

The MD5 Message-Digest Algorithm MD5メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズム

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Acknowlegements 謝辞

Table of Contents 目次

1. Executive Summary 執行概要

2. Terminology and Notation 用語と表記法

3. MD5 Algorithm Description MD5アルゴリズム説明

3.1 Step 1. Append Padding Bits ステップ1 パディング ビットの付加

3.2 Step 2. Append Length ステップ2 長さの調整

3.3 Step 3. Initialize MD Buffer ステップ3 MDバッファの初期化

3.4 Step 4. Process Message in 16-Word Blocks ステップ4 32ビットの単語の塊

3.5 Step 5. Output ステップ5 出力

4. Summary 概要

5. Differences Between MD4 and MD5 MD4とMD5の差異

References 引用

APPENDIX A - Reference Implementation 付録Ａ－参照実施

A.1 global.h 全体ヘッダファイル

A.2 md5.h MD5のヘッダファイル

A.3 md5c.c MD5のソースファイル

A.4 mddriver.c MD2、MD4、MD5のテストドライバのソースファイル

A.5 Test suite テストスイート

Security Considerations セキュリティ考慮点

Author's Address 著者のアドレス

RFCの部屋

インターネットメールに関して

MIMEに関して

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アルゴリズム

フォーマット

The MD5 Message-Digest Algorithm
MD5メッセージ・ダイジェスト・アルゴリズム

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Acknowlegements
　謝辞

Table of Contents
　目次

1. Executive Summary
　執行概要

2. Terminology and Notation
　用語と表記法

3. MD5 Algorithm Description
　MD5アルゴリズム説明

3.1 Step 1. Append Padding Bits
　ステップ1 パディングビットの付加

3.2 Step 2. Append Length
　ステップ2 長さの調整

3.3 Step 3. Initialize MD Buffer
　ステップ3 MDバッファの初期化

3.4 Step 4. Process Message in 16-Word Blocks
　ステップ4 32ビットの単語の塊

3.5 Step 5. Output
　ステップ5 出力

4. Summary
　概要

5. Differences Between MD4 and MD5
　MD4とMD5の差異

References
　引用

APPENDIX A - Reference Implementation
　付録Ａ－参照実施

A.1 global.h
　全体ヘッダファイル

A.2 md5.h
　MD5のヘッダファイル

A.3 md5c.c
　MD5のソースファイル

A.4 mddriver.c
　MD2、MD4、MD5のテストドライバのソースファイル

A.5 Test suite
　テストスイート

Security Considerations
　セキュリティ考慮点

Author's Address
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