根据王小云教授的算法写的md5碰撞的程序.c

来自「根据王小云教授的算法写的MD5碰撞的程序[c源代码]。自从王教授对MD5的剑走偏」· C语言 代码 · 共 1,599 行 · 第 1/4 页

/* MD5 Collision Generator by Patrick Stach <[e-mail]>
* Implementation of paper by Xiaoyun Wang, et all.
*
* A few optimizations to make the solving method a bit more deterministic
*
* Usage:
*   ./md5coll or ./md5coll IV0 IV1 IV2 IV3
*
* Requires being built as 32 bit (unsigned int as 32 bit)
*
* Any derivative works or references must cite the authors.
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>

#define F(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
#define G(x, y, z) F(z, x, y)
#define H(x, y, z) (x ^ y ^ z)
#define I(x, y, z) (y ^ (x | ~z))

#define RL(x, y) (((x) << (y)) | ((x) >> (32 - (y))))
#define RR(x, y) (((x) >> (y)) | ((x) << (32 - (y))))

unsigned int A0, B0, C0, D0;
unsigned int A1, B1, C1, D1;

unsigned int IV[4] = { 0x67452301, 0xefcdab89, 0x98badcfe, 0x10325476 };
unsigned int Q0[65], Q1[65];
unsigned int X0[32], X1[32];

void block1(void)
{
  size_t i, max;

block1_again:
  for(;;)
  {
    /* C1 */
    Q0[ 3] = random() & ~0x00800040;
    Q1[ 3] = Q0[ 3];

    /* B1 */
    Q0[ 4] = (random() | 0x80080800) & ~(0x00800040 | 0x0077f780);
    Q0[ 4] |= (Q0[ 3] & 0x0077f780);
    Q1[ 4] = Q0[ 4];

    /* A2 */
    Q0[ 5] = (random() | 0x88400025) & ~0x02bfffc0;
    Q1[ 5] = Q0[ 5] - 0x00000040;

    /* D2 */
    Q0[ 6] = (random() | 0x027fbc41) & ~(0x888043a4 | 0x7500001a);
    Q0[ 6] |= (Q0[ 5] & 0x7500001a);
    Q1[ 6] = Q0[ 6] - 0x7f800040;

    /* C2 */
    Q0[ 7] = (random() | 0x03fef820) & ~0xfc0107df;
    Q1[ 7] = Q0[ 7] - 0x07800041;

    X0[ 6] = RR(Q0[ 7] - Q0[ 6], 17) - F(Q0[ 6], Q0[ 5], Q0[ 4])
      - Q0[ 3] - 0xa8304613;
    X1[ 6] = RR(Q1[ 7] - Q1[ 6], 17) - F(Q1[ 6], Q1[ 5], Q1[ 4])
      - Q1[ 3] - 0xa8304613;
    if(X0[ 6] != X1[ 6])
      continue;

    /* B2 */
    Q0[ 8] = (random() | 0x01910540) & ~0xfe0eaabf;
    Q1[ 8] = Q0[ 8] - 0x00827fff;
    
    X0[ 7] = RR(Q0[ 8] - Q0[ 7], 22) - F(Q0[ 7], Q0[ 6], Q0[ 5])
      - Q0[ 4] - 0xfd469501;
    X1[ 7] = RR(Q1[ 8] - Q1[ 7], 22) - F(Q1[ 7], Q1[ 6], Q1[ 5])
      - Q1[ 4] - 0xfd469501;
    if(X0[ 7] != X1[ 7])
      continue;

    /* A3 */
    Q0[ 9] = (random() | 0xfb102f3d) & ~(0x040f80c2 | 0x00001000);
    Q0[ 9] |= (Q0[ 8] & 0x00001000);
    Q1[ 9] = Q0[ 9] - 0x8000003f;

    X0[ 8] = RR(Q0[ 9] - Q0[ 8], 7) - F(Q0[ 8], Q0[ 7], Q0[ 6])
      - Q0[ 5] - 0x698098d8;
    X1[ 8] = RR(Q1[ 9] - Q1[ 8], 7) - F(Q1[ 8], Q1[ 7], Q1[ 6])
      - Q1[ 5] - 0x698098d8;
    if(X0[ 8] != X1[ 8])
      continue;

    /* D3 */
    Q0[10] = (random() | 0x401f9040) & ~0x80802183;
    Q1[10] = Q0[10] - 0x7ffff000;

    X0[ 9] = RR(Q0[10] - Q0[ 9], 12) - F(Q0[ 9], Q0[ 8], Q0[ 7])
      - Q0[ 6] - 0x8b44f7af;
    X1[ 9] = RR(Q1[10] - Q1[ 9], 12) - F(Q1[ 9], Q1[ 8], Q1[ 7])
      - Q1[ 6] - 0x8b44f7af;
    if(X0[ 9] != X1[ 9])
      continue;

    /* C3 */
    Q0[11] = (random() | 0x000180c2) & ~(0xc00e3101 | 0x00004000);
    Q0[11] |= (Q0[10] & 0x00004000);
    Q1[11] = Q0[11] - 0x40000000;

    X0[10] = RR(Q0[11] - Q0[10], 17) - F(Q0[10], Q0[ 9], Q0[ 8])
      - Q0[ 7] - 0xffff5bb1;
    X1[10] = RR(Q1[11] - Q1[10], 17) - F(Q1[10], Q1[ 9], Q1[ 8])
      - Q1[ 7] - 0xffff5bb1;
    if(X0[10] != X1[10])
      continue;

    /* B3 */
    Q0[12] = (random() | 0x00081100) & ~(0xc007e080 | 0x03000000);
    Q0[12] |= (Q0[11] & 0x03000000);
    Q1[12] = Q0[12] - 0x80002080;
    
    X0[11] = RR(Q0[12] - Q0[11], 22) - F(Q0[11], Q0[10], Q0[ 9])
      - Q0[ 8] - 0x895cd7be;
    X1[11] = RR(Q1[12] - Q1[11], 22) - F(Q1[11], Q1[10], Q1[ 9])
      - Q1[ 8] - 0x895cd7be;
    if((X0[11] ^ X1[11]) != 0x00008000)
      continue;

    /* A4 */
    Q0[13] = (random() | 0x410fe008) & ~0x82000180;
    Q1[13] = Q0[13] - 0x7f000000;

    X0[12] = RR(Q0[13] - Q0[12], 7) - F(Q0[12], Q0[11], Q0[10])
      - Q0[ 9] - 0x6b901122;
    X1[12] = RR(Q1[13] - Q1[12], 7) - F(Q1[12], Q1[11], Q1[10])
      - Q1[ 9] - 0x6b901122;
    if(X0[12] != X1[12])
      continue;

    /* D4 */
    Q0[14] = (random() | 0x000be188) & ~0xa3040000;
    Q1[14] = Q0[14] - 0x80000000;

    X0[13] = RR(Q0[14] - Q0[13], 12) - F(Q0[13], Q0[12], Q0[11])
      - Q0[10] - 0xfd987193;
    X1[13] = RR(Q1[14] - Q1[13], 12) - F(Q1[13], Q1[12], Q1[11])
      - Q1[10] - 0xfd987193;
    if(X0[13] != X1[13])
      continue;

    /* C4 */
    Q0[15] = (random() | 0x21008000) & ~0x82000008;
    Q1[15] = Q0[15] - 0x80007ff8;

    X0[14] = RR(Q0[15] - Q0[14], 17) - F(Q0[14], Q0[13], Q0[12])
      - Q0[11] - 0xa679438e;
    X1[14] = RR(Q1[15] - Q1[14], 17) - F(Q1[14], Q1[13], Q1[12])
      - Q1[11] - 0xa679438e;
    if((X0[14] ^ X1[14]) != 0x80000000)
      continue;


    /* B4 */
    Q0[16] = (random() | 0x20000000) & ~0x80000000;
    Q1[16] = Q0[16] - 0xa0000000;

    X0[15] = RR(Q0[16] - Q0[15], 22) - F(Q0[15], Q0[14], Q0[13])
      - Q0[12] - 0x49b40821;
    X1[15] = RR(Q1[16] - Q1[15], 22) - F(Q1[15], Q1[14], Q1[13])
      - Q1[12] - 0x49b40821;
    if(X0[15] != X1[15])
      continue;
    break;
  }

#define LOOP_11 300
  for(i = 0; i < LOOP_11; i++)
  {
    /* A5 */
    Q0[17] = random() & ~(0x80020000 | 0x00008008);
    Q0[17] |= (Q0[16] & 0x00008008);
    Q1[17] = Q0[17] - 0x80000000;

    X0[ 1] = RR(Q0[17] - Q0[16], 5) - G(Q0[16], Q0[15], Q0[14])
      - Q0[13] - 0xf61e2562;
    X1[ 1] = RR(Q1[17] - Q1[16], 5) - G(Q1[16], Q1[15], Q1[14])
      - Q1[13] - 0xf61e2562;
    if(X0[ 1] != X1[ 1])
      continue;

    /* D5 */
    Q0[18] = RL(G(Q0[17], Q0[16], Q0[15]) + Q0[14]
      + X0[ 6] + 0xc040b340, 9) + Q0[17];
    if((Q0[18] & 0xa0020000)
      != (0x00020000 | (Q0[17] & 0x20000000)))
    {
      continue;
    }
    Q1[18] = RL(G(Q1[17], Q1[16], Q1[15]) + Q1[14]
      + X1[ 6] + 0xc040b340, 9) + Q1[17];
    if((Q0[18] ^ Q1[18]) != 0x80000000)
      continue;

    /* C5 */
    Q0[19] = RL(G(Q0[18], Q0[17], Q0[16]) + Q0[15]
      + X0[11] + 0x265e5a51, 14) + Q0[18];
    if(Q0[19] & 0x80020000)
      continue;
    Q1[19] = RL(G(Q1[18], Q1[17], Q1[16]) + Q1[15]
      + X1[11] + 0x265e5a51, 14) + Q1[18];
    if(Q0[19] - Q1[19] != 0x7ffe0000)
      continue;

    /* B5 */
    Q0[20] = random() & ~0x80000000;
    Q1[20] = Q0[20] - 0x80000000;

    X0[ 0] = RR(Q0[20] - Q0[19], 20) - G(Q0[19], Q0[18], Q0[17])
      - Q0[16] - 0xe9b6c7aa;
    X1[ 0] = RR(Q1[20] - Q1[19], 20) - G(Q1[19], Q1[18], Q1[17])
      - Q1[16] - 0xe9b6c7aa;
    if(X0[ 0] != X1[ 0])
      continue;

    Q0[ 1] = RL(F(IV[1], IV[2], IV[3]) + IV[0]
      + X0[ 0] + 0xd76aa478, 7) + IV[1];
    Q1[ 1] = Q0[ 1];

    Q0[ 2] = RL(F(Q0[ 1], IV[1], IV[2]) + IV[3]
      + X0[ 1] + 0xe8c7b756, 12) + Q0[ 1];
    Q1[ 2] = Q0[ 2];

    X0[ 2] = RR(Q0[ 3] - Q0[ 2], 17) - F(Q0[ 2], Q0[ 1], IV[1])
      - IV[2] - 0x242070db;
    X1[ 2] = X0[ 2];

    X0[ 3] = RR(Q0[ 4] - Q0[ 3], 22) - F(Q0[ 3], Q0[ 2], Q0[ 1])
      - IV[1] - 0xc1bdceee;
    X1[ 3] = X0[ 3];

    X0[ 4] = RR(Q0[ 5] - Q0[ 4], 7) - F(Q0[ 4], Q0[ 3], Q0[ 2])
      - Q0[ 1] - 0xf57c0faf;
    X1[ 4] = RR(Q1[ 5] - Q1[ 4], 7) - F(Q1[ 4], Q1[ 3], Q1[ 2])
      - Q1[ 1] - 0xf57c0faf;
    if((X0[ 4] ^ X1[ 4]) != 0x80000000)
      continue;

    X0[ 5] = RR(Q0[ 6] - Q0[ 5], 12) - F(Q0[ 5], Q0[ 4], Q0[ 3])
      - Q0[ 2] - 0x4787c62a;
    X1[ 5] = RR(Q1[ 6] - Q1[ 5], 12) - F(Q1[ 5], Q1[ 4], Q1[ 3])
      - Q1[ 2] - 0x4787c62a;
    if(X0[ 5] != X1[ 5])
      continue;

    /* A6 */
    Q0[21] = RL(G(Q0[20], Q0[19], Q0[18]) + Q0[17]
      + X0[ 5] + 0xd62f105d, 5) + Q0[20];
    if((Q0[21] & 0x80020000) != (Q0[20] & 0x00020000))
      continue;
    Q1[21] = RL(G(Q1[20], Q1[19], Q1[18]) + Q1[17]
      + X1[ 5] + 0xd62f105d, 5) + Q1[20];
    if((Q0[21] ^ Q1[21]) != 0x80000000)
      continue;

    /* D6 */
    Q0[22] = RL(G(Q0[21], Q0[20], Q0[19]) + Q0[18]
      + X0[10] + 0x02441453, 9) + Q0[21];
    if(Q0[22] & 0x80000000)
      continue;
    Q1[22] = RL(G(Q1[21], Q1[20], Q1[19]) + Q1[18]
      + X1[10] + 0x02441453, 9) + Q1[21];
    if((Q0[22] ^ Q1[22]) != 0x80000000)
      continue;

    /* C6 */
    Q0[23] = RL(G(Q0[22], Q0[21], Q0[20]) + Q0[19]
      + X0[15] + 0xd8a1e681, 14) + Q0[22];
    if(Q0[23] & 0x80000000)
      continue;
    Q1[23] = RL(G(Q1[22], Q1[21], Q1[20]) + Q1[19]
      + X1[15] + 0xd8a1e681, 14) + Q1[22];
    if(Q0[23] != Q1[23])
      continue;

    /* B6 */
    Q0[24] = RL(G(Q0[23], Q0[22], Q0[21]) + Q0[20]
      + X0[ 4] + 0xe7d3fbc8, 20) + Q0[23];
    Q1[24] = RL(G(Q1[23], Q1[22], Q1[21]) + Q1[20]
      + X1[ 4] + 0xe7d3fbc8, 20) + Q1[23];
    if(Q0[24] != Q1[24])
      continue;

    /* A7 */
    Q0[25] = RL(G(Q0[24], Q0[23], Q0[22]) + Q0[21]
      + X0[ 9] + 0x21e1cde6, 5) + Q0[24];
    Q1[25] = RL(G(Q1[24], Q1[23], Q1[22]) + Q1[21]
      + X1[ 9] + 0x21e1cde6, 5) + Q1[24];
    if(Q0[25] != Q1[25])
      continue;

      /* D7 */
      Q0[26] = RL(G(Q0[25], Q0[24], Q0[23]) + Q0[22]
          + X0[14] + 0xc33707d6, 9) + Q0[25];
      Q1[26] = RL(G(Q1[25], Q1[24], Q1[23]) + Q1[22]
          + X1[14] + 0xc33707d6, 9) + Q1[25];
      if(Q0[26] != Q1[26])
          continue;

    /* C7 */
    Q0[27] = RL(G(Q0[26], Q0[25], Q0[24]) + Q0[23]
      + X0[ 3] + 0xf4d50d87, 14) + Q0[26];
    Q1[27] = RL(G(Q1[26], Q1[25], Q1[24]) + Q1[23]
      + X1[ 3] + 0xf4d50d87, 14) + Q1[26];
    if(Q0[27] != Q1[27])
      continue;

    break;
  }
  if(i >= LOOP_11)
    goto block1_again;

#define LOOP_12 0x20000000

  for(i = 0; i < LOOP_12; i++)
  {
    /* B5 */
    Q0[20] ^= (1 << (random() % 31));
    Q1[20] = Q0[20] - 0x80000000;

    X0[ 0] = RR(Q0[20] - Q0[19], 20) - G(Q0[19], Q0[18], Q0[17])
      - Q0[16] - 0xe9b6c7aa;
    X1[ 0] = RR(Q1[20] - Q1[19], 20) - G(Q1[19], Q1[18], Q1[17])
      - Q1[16] - 0xe9b6c7aa;
    if(X0[ 0] != X1[ 0])
      continue;

    Q0[ 1] = RL(F(IV[1], IV[2], IV[3]) + IV[0]
      + X0[ 0] + 0xd76aa478, 7) + IV[1];
    Q1[ 1] = Q0[ 1];

    Q0[ 2] = RL(F(Q0[ 1], IV[1], IV[2]) + IV[3]
      + X0[ 1] + 0xe8c7b756, 12) + Q0[ 1];
    Q1[ 2] = Q0[ 2];
    X0[ 2] = RR(Q0[ 3] - Q0[ 2], 17) - F(Q0[ 2], Q0[ 1], IV[1])
      - IV[2] - 0x242070db;
    X1[ 2] = X0[ 2];

    X0[ 3] = RR(Q0[ 4] - Q0[ 3], 22) - F(Q0[ 3], Q0[ 2], Q0[ 1])
      - IV[1] - 0xc1bdceee;
    X1[ 3] = X0[ 3];

    X0[ 4] = RR(Q0[ 5] - Q0[ 4], 7) - F(Q0[ 4], Q0[ 3], Q0[ 2])
      - Q0[ 1] - 0xf57c0faf;
    X1[ 4] = RR(Q1[ 5] - Q1[ 4], 7) - F(Q1[ 4], Q1[ 3], Q1[ 2])
      - Q1[ 1] - 0xf57c0faf;
    if((X0[ 4] ^ X1[ 4]) != 0x80000000)
      continue;

    X0[ 5] = RR(Q0[ 6] - Q0[ 5], 12) - F(Q0[ 5], Q0[ 4], Q0[ 3])
      - Q0[ 2] - 0x4787c62a;
    X1[ 5] = RR(Q1[ 6] - Q1[ 5], 12) - F(Q1[ 5], Q1[ 4], Q1[ 3])
      - Q1[ 2] - 0x4787c62a;
    if(X0[ 5] != X1[ 5])
      continue;

    /* A6 */
    Q0[21] = RL(G(Q0[20], Q0[19], Q0[18]) + Q0[17]
      + X0[ 5] + 0xd62f105d, 5) + Q0[20];
    if((Q0[21] & 0x80020000) != (Q0[20] & 0x00020000))
      continue;
    Q1[21] = RL(G(Q1[20], Q1[19], Q1[18]) + Q1[17]
      + X1[ 5] + 0xd62f105d, 5) + Q1[20];
    if((Q0[21] ^ Q1[21]) != 0x80000000)
      continue;

    /* D6 */
    Q0[22] = RL(G(Q0[21], Q0[20], Q0[19]) + Q0[18]
      + X0[10] + 0x02441453, 9) + Q0[21];
    if(Q0[22] & 0x80000000)
      continue;
    Q1[22] = RL(G(Q1[21], Q1[20], Q1[19]) + Q1[18]
      + X1[10] + 0x02441453, 9) + Q1[21];
    if((Q0[22] ^ Q1[22]) != 0x80000000)
      continue;

    /* C6 */
    Q0[23] = RL(G(Q0[22], Q0[21], Q0[20]) + Q0[19]
      + X0[15] + 0xd8a1e681, 14) + Q0[22];
    if(Q0[23] & 0x80000000)
      continue;
    Q1[23] = RL(G(Q1[22], Q1[21], Q1[20]) + Q1[19]
      + X1[15] + 0xd8a1e681, 14) + Q1[22];
    if(Q0[23] != Q1[23])
      continue;

    /* B6 */
    Q0[24] = RL(G(Q0[23], Q0[22], Q0[21]) + Q0[20]
      + X0[ 4] + 0xe7d3fbc8, 20) + Q0[23];
    Q1[24] = RL(G(Q1[23], Q1[22], Q1[21]) + Q1[20]
      + X1[ 4] + 0xe7d3fbc8, 20) + Q1[23];
    if(Q0[24] != Q1[24])
      continue;