在C#中反转MD5哈希算法

Question

可能是重复问题：
如何反向解析MD5哈希值

给定C#中的这个方法：

public string CalculateFileHash(string filePaths) {
    var csp = new MD5CryptoServiceProvider();
    var pathBytes = csp.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(filePaths));
    return BitConverter.ToUInt64(pathBytes, 0).ToString();
}

如何使用“DecodeFileHash”方法来反转此过程？

var fileQuery = "fileone.css,filetwo.css,file3.css";
var hashedQuery = CalculateFileHash(fileQuery); // e.g. "23948759234"
var decodedQuery = DecodeFileHash(hashedQuery); // "fileone.css,filetwo.css,file3.css"

最终decodedQuery == fileQuery，这是否可能？如果不可能，是否有任何方法可以生成一个易于解码的哈希值？

编辑：为了明确起见，我只想压缩变量“fileQuery”，并解压缩fileQuery以确定它最初是什么。有没有解决这个问题的建议，因为哈希/解码已经不可行了？

再次编辑：仅进行base64编码/解码似乎是最佳解决方案。

public string EncodeTo64(string toEncode) {
    var toEncodeAsBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(toEncode);
    var returnValue = System.Convert.ToBase64String(toEncodeAsBytes);
    return returnValue;
}

public string DecodeFrom64(string encodedData) {
    var encodedDataAsBytes  = System.Convert.FromBase64String(encodedData);
    var returnValue = Encoding.ASCII.GetString(encodedDataAsBytes);
    return returnValue;
}

- tester

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你为什么想要反转哈希呢？你想要实现什么目标？ - Thomas

我正在尝试构建一个文件名链，对实际文件名进行压缩，但对它们进行解码以找出包含在连接文件中的文件名。 - tester

听起来你正在尝试压缩文件。我已经发布了一个可能看起来像什么的例子。 - Thomas

Answer 1

不可能。按照定义和设计，哈希值无法还原为纯文本或其原始输入。

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听起来你实际上是在尝试压缩文件。如果是这种情况，这里有一种使用GZip进行简单压缩的方法：

public static byte[] Compress( byte[] data )
{
    var output = new MemoryStream();
    using ( var gzip = new GZipStream( output, CompressionMode.Compress, true ) )
    {
        gzip.Write( data, 0, data.Length );
        gzip.Close();
    }
    return output.ToArray();
}

- Thomas

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虽然你可能会很幸运地能够反转短字符串的MD5和类似的内容（例如MD5(test) <=> 098f6bcd4621d373cade4e832627b4f6），但你永远无法确定你找到的字符串是原始字符串还是碰撞。另请参见http://www.mscs.dal.ca/~selinger/md5collision/，其中有一些有趣的碰撞示例。 - schnaader

@tester - 顺便说一下，那个网站没有考虑盐值。也就是说，如果在哈希之前添加了盐值，则该网站将无法帮助您（这也是为什么您应该使用盐值的原因）。 - Thomas

如果你能够反向一个哈希函数，那么你将会拥有最强大的压缩算法。不论你使用 MD5 哈希什么内容，结果都是 128 位二进制数。如果你能够反向操作，就可以从这个 128 位的哈希值中恢复出你的 600MB 视频文件！ - Timothy Strimple

@tester：该网站仅对使用md5encrypter.com创建MD5的字符串进行反向操作。为了证明这一点，请使用其他工具为某个随机文本字符串创建一个MD5。将该MD5输入到md5decrypter.com中，它会显示未知。然后使用md5encrypter.com创建MD5，并将该MD5再次输入到md5decrypter.com中。它会显示已知。 - CanSpice

@tester - 你可以同时用那个解决方案。 - Thomas

Answer 2

哈希是从原始信息派生出来的，但不包含原始信息。如果您需要一个隐藏原始信息但可被还原为原始值的短值，您的选择相当有限：

• 压缩原始信息。如果你需要一个字符串，则原始信息必须相当大，以便压缩后的 base-64 编码版本不会比原始数据更大。
• 加密原始信息 - 这比仅压缩它更安全，并且可以与压缩组合使用，但也可能比原始信息更大。
• 将原始信息存储在某个地方并返回查找键。

- Joel Mueller

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通常从原始信息中派生出来的？如果不是从原始信息中派生出来的，那么是从哪里派生出来的？加盐哈希仍然是从原始信息派生而来...否则这有什么意义呢？ - Matthew

好的，好的，你赢了一个吹毛求疵的点。 - Joel Mueller

Answer 3

您想要做的是加密和解密，而不是哈希和反哈希，正如@Thomas所指出的那样，这是不可能的。哈希通常会被使用彩虹表或其他数据集打败，其中包括某些生成相同哈希的东西...不能保证是输入值，只是在哈希算法中产生相同输出的某些值。

Jeff Atwood在此处提供了一些很好的理解加密的代码：
http://www.codeproject.com/KB/security/SimpleEncryption.aspx 如果这对您有用。

- Matthew

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是的，我想我当时考虑使用 MD5 进行加密。有什么简单的加密和解密方法吗？ - tester

@tester，我发布的Jeff Atwood的代码是一个杰出的跳板。 - Matthew

Answer 4

按照定义，密码哈希在典型的计算能力下是不可逆的。甚至可能找不到与原始输入具有相同哈希值的任何输入。

如果存在超过2^n个不同输入，即哈希值的比特长度n（md5为128），则数学上不可能恢复原始输入。可以查阅鸽巢原理。

哈希函数不是无损压缩函数。

- CodesInChaos

Answer 5

如果你想要获取数据，你需要的是压缩而不是哈希。

- Rob Agar

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如何编写一个解决我的问题的压缩方法？ - tester

我不确定。通用压缩算法并不能很好地处理短字符串——“压缩”版本可能比原始版本更长，并且很可能包含文件路径中不允许的字符。那么另一种方法呢：为什么不只是在连接的数据前面添加原始文件路径呢？ - Rob Agar

Answer 6

一个密码哈希函数，例如MD5，被设计成为单向函数，也就是说，从给定哈希计算出源数据在计算上是不可行的。然而，由于已经发现了弱点，MD5已经被认为不安全了一段时间： MD5安全性维基百科 MD5被认为是有害的 MD5的另一个弱点是，由于其相对较小的大小，已经发布了大量的彩虹表，让你可以查找给定的MD5哈希以获取与指定哈希值冲突的源输入。 彩虹表

- Nicholas Carey