前情提要

我們看看Alice有沒有順利傳遞訊息吧！

發生什麼事了…為什麼會這樣?

我們雖然透過ＲＳＡ演算法加密驗證了機密性，假若無法認證其訊息來源，駭客仍有可能直接將訊息丟棄，使得對方收到惡意訊息。
因此，為了保障資料不被竄改，保有資料的完整性，「數位簽章」在非對稱式加密中相當重要。
在數位簽章的製作過程中，包含了雜湊演算法的應用，我們先了解何謂雜湊演算法。

1. 先備概念：雜湊演算法的差異、MD5演算法的運行過程

2. 訊息傳遞流程：製作數位簽章 → 訊息加解密

請輸入不定長度之訊息文字，從操作中試著回答以下問題：

【正向快速】
➢ 觀察不同的演算法，雜湊值產生的速度差異?

【參數敏感】
➢ 只要變動一個字，雜湊值是否相同?
➢ 若再次重新輸入，雜湊值是否相同?
➢ 比較不同雜湊演算法的雜湊值長度差異。

訊息文字

*輸入中英文皆可，為維護平台效能，字數限制為150字。

雜湊演算法

雜湊值

產生雜湊值僅需xx毫秒

小結：雜湊函式可以快速計算訊息的雜湊值，使得在訊息傳輸時，可以迅速計算雜湊值並進行比對，確保訊息的完整性。
若訊息被篡改（即使只改變一個字元），其雜湊值會發生極大變化，使得篡改行為能夠被立即偵測。

了解雜湊演算法正向快速、參數敏感的特性之後，讓我們藉由演算法的運行過程，觀察逆向困難、避免碰撞的特性吧！

1. 先備概念：雜湊演算法的差異、MD5演算法的運行過程

2. 訊息傳遞流程：製作數位簽章 → 訊息加解密

訊息文字：可以嘗試輸入超過512 bits，觀察長字串如何透過MD5演算法產生雜湊值。

*為簡要展示運行過程，僅限輸入大小寫英文字母，可包含空白，總字數限為10~100字元。
*若需更改輸入，請按F5重新整理頁面後再輸入，才可按下送出。

共計：0個字元，0bits (一個字元 8bits)

字元
ASCII Code
二進位

操作區

我們用麵包機比喻MD5演算法製作雜湊值的過程。
步驟一：準備材料，將下方A、B、C、D四個初始向量及所有512bits區段的訊息拖曳放入至方框中。

目前尚無訊息，請於上方先輸入訊息文字。

拖曳區

操作注意事項:
1. 一個答案格只能放置一個答案。
2. 若需重新擺放答案，請將答案放回拖曳區。

初始向量 (酵母)				訊息 (麵粉)

= a

= b

= c

= d

= a

= b

= c

= d

= a

= b

= c

= d

概念說明區

MD5 演算法以 512 bits為區段。
您目前輸入的訊息長度為 bits ，未滿512bits，因此採用填充方法，在字元末端添加一個“1”，然後添加足夠多的“0”，直到長度達到512位元。
完成後，目前已表示為 1 個 512 bits 區段：

機器運轉前的準備：
為使材料混合均勻（達到逆向困難的特性），在一開始，512bits的訊息會再被分成16個小區段，我們設為 Y₀ ,Y₁ ,Y₂ ... Y₁₅ ，每個 Y 區段的長度為 32 bits。

➢ 在這台麵包機（MD5 演算法）中，製作過程分為四個階段。為使材料混合均勻，所有小區段 Y 皆須參與所有階段（經歷4個壓縮函式）。

機器運轉中：

A, B, C, D 四個初始向量將作為公式中的參數a b c d。 A, B, C, D 四個初始向量將作為 a b c d 放入壓縮函式中運行。運算過後的a b c d，將賦值至原先的 A, B, C, D 四個初始向量，賦值後以 A', B' ,C' ,D’表示。四個向量A', B' ,C' ,D’ 交換位置後，作為下一個區段運算的輸入值。 D', A', B', C' 四個初始向量將作為公式中的參數 a b c d。 D', A', B', C' 四個初始向量將作為 a b c d 放入壓縮函式中運行。運算過後的a b c d ，將賦值至原先的 D', A', B', C' 四個初始向量。先前將ABCD排列為 D', A', B', C' ，現在換你試試看，D', A', B', C' 四個向量將排列為何？
請將四個向量值拖動至正確位置。四個向量位置交換為 C' ,D' ,A' ,B’，作為下一個區段運算的輸入值。 C' ,D' ,A' ,B’四個初始向量將作為公式中的參數 a b c d。 C' ,D' ,A' ,B’四個初始向量將作為 a b c d 放入壓縮函式中運行。運算過後的a b c d ，將賦值至原先的 C' ,D' ,A' ,B’ 四個初始向量。先前將D', A', B', C'排列為 C' ,D' ,A' ,B’，現在換你試試看，C' ,D' ,A' ,B’四個向量將排列為何？
請將四個向量值拖動至正確位置。四個向量位置交換為 B', C' , D' , A'，作為下一個區段運算的輸入值。 B', C' , D' , A' 四個初始向量將作為公式中的參數 a b c d。 B', C' , D' , A' 四個初始向量將作為 a b c d 放入壓縮函式中運行。運算過後的a b c d ，將賦值至原先的 B', C' , D' , A' 四個初始向量。先前將C' ,D' ,A' ,B’排列為 B', C' , D' , A'，現在換你試試看，B', C' , D' , A' 四個向量將排列為何？
請將四個向量值拖動至正確位置。 A', B' ,C' ,D’ 四個初始向量回歸至 a b c d，重複剛才的步驟，處理剩餘區段的內容。