SELFHTML aktuell Artikel JavaScript
MD5-Hashing mit JavaScript
Ralf Mieke
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Passwörter werden häufig noch im Klartext im Internet/Intranet übertragen (vgl. SELFHTML 
Eingabefelder für Passwörter).
Neben diesem Risiko, werden die Zugangsdaten auf Seiten des Servers
üblicherweise in einer Datenbank abgespeichert.
Ein in diesem Beitrag besprochenes Verfahren bietet die Möglichkeit
das Passwort direkt MD5 verschlüsselt über das Netz zu schicken.
Hierzu wird der von Ron Rivest im Jahre 1992 entwickelte MD5-Algorithmus benutzt
(
RFC1321).
MD steht für Message Digest und könnte man mit
"Zusammenfassung einer Nachricht" übersetzen. Es handelt sich hierbei um eine Hashfunktion, die einen Eingabe-String (eine Nachricht) variabler Länge in einen Ausgabestring (meist fester Länge) dem Hashwert umwandelt. Hierfür werden auch die Begriffe Kompressionsfunktion, Kontraktionsfunktion, Message-Digest, Fingerabdruck, kryptographische Prüfsumme, Integritätsprüfung von Nachrichten (message integrity check,MIC), Erkennung von Manipulationen (manipulation detection code, MDC) benutzt.
/*
* md5.js 1.0b 27/06/96
*
* Javascript implementation of the RSA Data Security, Inc. MD5
* Message-Digest Algorithm.
*
* Copyright (c) 1996 Henri Torgemane. All Rights Reserved.
*
* Permission to use, copy, modify, and distribute this software
* and its documentation for any purposes and without
* fee is hereby granted provided that this copyright notice
* appears in all copies.
*
* Of course, this soft is provided "as is" without express or implied
* warranty of any kind.
*
*
* Modified with german comments and some information about collisions.
* (Ralf Mieke, ralf@miekenet.de, http://mieke.home.pages.de)
*/
function array(n) {
for(i=0;i<n;i++) this[i]=0;
this.length=n;
}
/* Einige grundlegenden Funktionen müssen wegen
* Javascript Fehlern umgeschrieben werden.
* Man versuche z.B. 0xffffffff >> 4 zu berechnen..
* Die nun verwendeten Funktionen sind zwar langsamer als die Originale,
* aber sie funktionieren.
*/
function integer(n) { return n%(0xffffffff+1); }
function shr(a,b) {
a=integer(a);
b=integer(b);
if (a-0x80000000>=0) {
a=a%0x80000000;
a>>=b;
a+=0x40000000>>(b-1);
} else
a>>=b;
return a;
}
function shl1(a) {
a=a%0x80000000;
if (a&0x40000000==0x40000000)
{
a-=0x40000000;
a*=2;
a+=0x80000000;
} else
a*=2;
return a;
}
function shl(a,b) {
a=integer(a);
b=integer(b);
for (var i=0;i<b;i++) a=shl1(a);
return a;
}
function and(a,b) {
a=integer(a);
b=integer(b);
var t1=(a-0x80000000);
var t2=(b-0x80000000);
if (t1>=0)
if (t2>=0)
return ((t1&t2)+0x80000000);
else
return (t1&b);
else
if (t2>=0)
return (a&t2);
else
return (a&b);
}
function or(a,b) {
a=integer(a);
b=integer(b);
var t1=(a-0x80000000);
var t2=(b-0x80000000);
if (t1>=0)
if (t2>=0)
return ((t1|t2)+0x80000000);
else
return ((t1|b)+0x80000000);
else
if (t2>=0)
return ((a|t2)+0x80000000);
else
return (a|b);
}
function xor(a,b) {
a=integer(a);
b=integer(b);
var t1=(a-0x80000000);
var t2=(b-0x80000000);
if (t1>=0)
if (t2>=0)
return (t1^t2);
else
return ((t1^b)+0x80000000);
else
if (t2>=0)
return ((a^t2)+0x80000000);
else
return (a^b);
}
function not(a) {
a=integer(a);
return (0xffffffff-a);
}
/* Beginn des Algorithmus */
var state = new array(4);
var count = new array(2);
count[0] = 0;
count[1] = 0;
var buffer = new array(64);
var transformBuffer = new array(16);
var digestBits = new array(16);
var S11 = 7;
var S12 = 12;
var S13 = 17;
var S14 = 22;
var S21 = 5;
var S22 = 9;
var S23 = 14;
var S24 = 20;
var S31 = 4;
var S32 = 11;
var S33 = 16;
var S34 = 23;
var S41 = 6;
var S42 = 10;
var S43 = 15;
var S44 = 21;
function F(x,y,z) {
return or(and(x,y),and(not(x),z));
}
function G(x,y,z) {
return or(and(x,z),and(y,not(z)));
}
function H(x,y,z) {
return xor(xor(x,y),z);
}
function I(x,y,z) {
return xor(y ,or(x , not(z)));
}
function rotateLeft(a,n) {
return or(shl(a, n),(shr(a,(32 - n))));
}
function FF(a,b,c,d,x,s,ac) {
a = a+F(b, c, d) + x + ac;
a = rotateLeft(a, s);
a = a+b;
return a;
}
function GG(a,b,c,d,x,s,ac) {
a = a+G(b, c, d) +x + ac;
a = rotateLeft(a, s);
a = a+b;
return a;
}
function HH(a,b,c,d,x,s,ac) {
a = a+H(b, c, d) + x + ac;
a = rotateLeft(a, s);
a = a+b;
return a;
}
function II(a,b,c,d,x,s,ac) {
a = a+I(b, c, d) + x + ac;
a = rotateLeft(a, s);
a = a+b;
return a;
}
function transform(buf,offset) {
var a=0, b=0, c=0, d=0;
var x = transformBuffer;
a = state[0];
b = state[1];
c = state[2];
d = state[3];
for (i = 0; i < 16; i++) {
x[i] = and(buf[i*4+offset],0xff);
for (j = 1; j < 4; j++) {
x[i]+=shl(and(buf[i*4+j+offset] ,0xff), j * 8);
}
}
/* Runde 1 */
a = FF ( a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
d = FF ( d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
c = FF ( c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
b = FF ( b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
a = FF ( a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
d = FF ( d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
c = FF ( c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
b = FF ( b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
a = FF ( a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
d = FF ( d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
c = FF ( c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
b = FF ( b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
a = FF ( a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
d = FF ( d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
c = FF ( c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
b = FF ( b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */
/* Runde 2 */
a = GG ( a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
d = GG ( d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
c = GG ( c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
b = GG ( b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
a = GG ( a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
d = GG ( d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453); /* 22 */
c = GG ( c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
b = GG ( b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
a = GG ( a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
d = GG ( d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
c = GG ( c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
b = GG ( b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
a = GG ( a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
d = GG ( d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
c = GG ( c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
b = GG ( b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */
/* Runde 3 */
a = HH ( a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
d = HH ( d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
c = HH ( c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
b = HH ( b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
a = HH ( a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
d = HH ( d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
c = HH ( c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
b = HH ( b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
a = HH ( a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
d = HH ( d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
c = HH ( c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
b = HH ( b, c, d, a, x[ 6], S34, 0x4881d05); /* 44 */
a = HH ( a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
d = HH ( d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
c = HH ( c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
b = HH ( b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */
/* Runde 4 */
a = II ( a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
d = II ( d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
c = II ( c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
b = II ( b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
a = II ( a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
d = II ( d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
c = II ( c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
b = II ( b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
a = II ( a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
d = II ( d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
c = II ( c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
b = II ( b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
a = II ( a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
d = II ( d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
c = II ( c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
b = II ( b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */
state[0] +=a;
state[1] +=b;
state[2] +=c;
state[3] +=d;
}
/* Mit der Initialisierung von Dobbertin:
state[0] = 0x12ac2375;
state[1] = 0x3b341042;
state[2] = 0x5f62b97c;
state[3] = 0x4ba763ed;
gibt es eine Kollision:
begin 644 Message1
M7MH=JO6_>MG!X?!51$)W,CXV!A"=(!AR71,<X`Y-IIT9^Z&8L$2N'Y*Y:R.;
39GIK9>TF$W()/MEHR%C4:G1R:Q"=
`
end
begin 644 Message2
M7MH=JO6_>MG!X?!51$)W,CXV!A"=(!AR71,<X`Y-IIT9^Z&8L$2N'Y*Y:R.;
39GIK9>TF$W()/MEHREC4:G1R:Q"=
`
end
*/
function init() {
count[0]=count[1] = 0;
state[0] = 0x67452301;
state[1] = 0xefcdab89;
state[2] = 0x98badcfe;
state[3] = 0x10325476;
for (i = 0; i < digestBits.length; i++)
digestBits[i] = 0;
}
function update(b) {
var index,i;
index = and(shr(count[0],3) , 0x3f);
if (count[0]<0xffffffff-7)
count[0] += 8;
else {
count[1]++;
count[0]-=0xffffffff+1;
count[0]+=8;
}
buffer[index] = and(b,0xff);
if (index >= 63) {
transform(buffer, 0);
}
}
function finish() {
var bits = new array(8);
var padding;
var i=0, index=0, padLen=0;
for (i = 0; i < 4; i++) {
bits[i] = and(shr(count[0],(i * 8)), 0xff);
}
for (i = 0; i < 4; i++) {
bits[i+4]=and(shr(count[1],(i * 8)), 0xff);
}
index = and(shr(count[0], 3) ,0x3f);
padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
padding = new array(64);
padding[0] = 0x80;
for (i=0;i<padLen;i++)
update(padding[i]);
for (i=0;i<8;i++)
update(bits[i]);
for (i = 0; i < 4; i++) {
for (j = 0; j < 4; j++) {
digestBits[i*4+j] = and(shr(state[i], (j * 8)) , 0xff);
}
}
}
/* Ende des MD5 Algorithmus */
function hexa(n) {
var hexa_h = "0123456789abcdef";
var hexa_c="";
var hexa_m=n;
for (hexa_i=0;hexa_i<8;hexa_i++) {
hexa_c=hexa_h.charAt(Math.abs(hexa_m)%16)+hexa_c;
hexa_m=Math.floor(hexa_m/16);
}
return hexa_c;
}
var ascii="01234567890123456789012345678901" +
" !\"#$%&'()*+,-./0123456789:;<=>?@ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"+
"[\\]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz{|}~";
function MD5(nachricht)
{
var l,s,k,ka,kb,kc,kd;
init();
for (k=0;k<nachricht.length;k++) {
l=nachricht.charAt(k);
update(ascii.lastIndexOf(l));
}
finish();
ka=kb=kc=kd=0;
for (i=0;i<4;i++) ka+=shl(digestBits[15-i], (i*8));
for (i=4;i<8;i++) kb+=shl(digestBits[15-i], ((i-4)*8));
for (i=8;i<12;i++) kc+=shl(digestBits[15-i], ((i-8)*8));
for (i=12;i<16;i++) kd+=shl(digestBits[15-i], ((i-12)*8));
s=hexa(kd)+hexa(kc)+hexa(kb)+hexa(ka);
return s;
}
Bei der Javascript Implementation wurden die Variablenbezeichnungen des Original Algorithmus von Ron Rivest verwendet.
In dem Artikel
Cryptanalysis of MD5 Compress, Hans Dobbertin (in PostScript) wird auf Kollisionen
in der MD5 Komprimierungsfunktion hingewiesen.
Eine Kollision bedeutet:
Zwei verschiedene Nachrichten produzieren den gleichen Hashwert.
Der Hashwert ist 128 bit lang, er kann daher
2^128 verschiedene Ausgabewerte annehmen. Bei
2^128+1 verschiedenen Nachrichten haben zwangsläufig zwei Nachrichten den gleichen
Hashwert. Es sollte allerdings nicht einfach sein solche Kollisionen zu finden.
Diese Erkenntnisse liefern jedoch nicht automatisch einen Angriff gegen MD5 oder
beeinträchtigen die Sicherheit im praktischen Einsatz.
Benutzername und Passwort werden bei eingeschaltetem Javascript vom Client
aus verschlüsselt über das Netz geschickt.
MD5("username*password") wird berechnet und in das "MD5-Antwort-Feld"
eingetragen. Das Passwort-Feld wird gelöscht. Falls das "MD5-Antwort-Feld"
leer und kein Password gesetzt wurde, muß der Server von Javascript
Problemen am Client ausgehen.
Das MD5-Anwortfeld (name="response") setzt man üblicherweise auf Typ hidden.
<html>
<head>
<title>Login</title>
<script language="javascript" src="md5.js"></script>
<script language="javascript">
<!--
function doChallengeResponse() {
str = document.login.username.value+"*"+document.login.password.value;
document.login.response.value = MD5(str);
document.login.password.value = "";
}
// -->
</script>
</head>
<body>
<form name="login">
Benutzer:
<input type="text" name="username" size=32 maxlength=32><br>
Passwort:
<input type="password" name="password" size=32 maxlength=32><br>
<input onClick="doChallengeResponse(); return false;" type="submit" name="submitbtn" value="Login now">
MD5-Antwort: <input type="text" name="response" value="" size=32>
</form>
</body>
</html>
Testbeispiele:
MD5(a) = 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661 MD5(geheim) = e8636ea013e682faf61f56ce1cb1ab5c MD5(ralf mieke) = 9049795527784579fa41645fe41d7565
