CRC32、MD5、SHA1概念及可靠性现状 [ 新手入门 ]

1、CRC校验

CRC全称Cyclic Redundancy Check，又叫循环冗余校验。它是一种散列函数（HASH，把任意长度的输入通过散列算法，最终变换成固定长度的摘要输出，其结果就是散列值，按照 HASH算法，HASH具有单向性，不可逆性），用来检测或校验传输或保存的数据错误，在通信领域广泛地用于实现差错控制，比如通信系统多使用CRC12 和CRC16，XMODEM使用CRC16等等（12、16、32等值均是指多项式的最高阶N次幂），天缘早前在做通信方面工作时也是最常用到这个校验方 法，因为其编解码方法都非常简单，运算时间也很短。

但从理论角度，CRC不能完全可靠的验证数据完整性，因为CRC多项式是线性结构，很容易通过改变数据方式达到CRC碰撞， 天缘这里给一个更加通俗的解释，假设一串带有CRC校验的代码在传输中，如果连续出现差错，当出错次数达到一定次数时，那么几乎可以肯定会出现一次碰撞 （值不对但CRC结果正确），但随着CRC数据位增加，碰撞几率会显著降低，比如CRC32比CRC16具有更可靠的验证性，CRC64又会比CRC32 更可靠，当然这都是按照ITU规范标准条件下。

正因为CRC具有以上特点，对于网络上传输的文件类很少只使用CRC作为校验依据，文件传输相比通信底层传输风险更大，很容易受到人为干预影响。

2、MD5

MD全称Message Digest，又称信息摘要算法，MD5从MD2/3/4演化而来，MD5散列长度通常是128位， 也是目前被大量广泛使用的散列算法之一，主要用于密码加密和文件校验等。MD5的算法虽然非常“牢靠”，不过也已经被找到碰撞的方法，网上虽然出现有些碰 撞软件，天缘没用过，但可以肯定，实际作用范围相当有限，比如，及时黑客拿到了PASSWORD MD5值，除了暴力破解，即使找到碰撞结果也未必能够影响用户安全问题，因为对于密码还要限定位数、类型等，但是如果是面向数字签名等应用，可能就会被破 解掉，不过，MD5同下文的SHA1仍是目前应用最广泛的HASH算法，他们都是在MD4基础上改进设计的。

3、SHA1

SHA全称Secure Hash Standard，又称安全哈希标准，SHA家族算法有SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512（后四者通常并称 SHA2），原理和MD4、MD5原理相似，SHA是由美国国家安全局（NSA）所设计，由美国国家标准与技术研究院（NIST）发布。SHA可将一个最 大2^64位（2305843009213693952字节）信息，转换成一串160位（20字节）的散列值（摘要信息），目前也是应用最广泛的HASH 算法。同MD5一样，从理论角度，SHA1也不是绝对可靠，目前也已经找到SHA1的碰撞条件，但“实用”的碰撞算法软件还没出现。于是美国NIST又开 始使用SHA2，研究更新的加密算法。