在介紹MD5原理前，先說一些計算機基礎知識。
1.數組
數組是計算機存儲數據最原始的一種數據類型。在日常生活照經常會遇到。考慮如下一種情況：
A班級有13個學生，假設每個學生都有一個學號，為了方便說明，我們用0,1,2,3...12 對這13個學生進行編號。
這其實就是一個最簡單的數組，如下圖
如果我們用C#實現偽代碼，類似如下：
這樣，如果需要獲取“學生5”的信息，直接用數組下標 students[5] 即可獲得學生信息。
2.數據映射
在上面，利用數組存儲學生是好的，但是有缺陷，因為數組是從0開始的，如果班級里有4個學生，為6,7,9,12，可以看到學號不是從0開始，而且又不連續，
為了存儲四個學生，仍然需要開辟13個存儲空間，這導致大量的空間被浪費。
為此，可以采用算法壓縮空間。最容易想到的是取余數。
6,7,9,12共4個數，也就意味著最多只要4個空間，所以，利用除法求余數計算位置。
我們小學學過的 6除以4等于1余2，寫成6÷4=1...2，在計算機里通常使用/表示除法，用%表示求余數)，所以可以得到
6%4=2 7%4=3 9%4=1 12%4=0
這樣，可以認為學生學號x通過一個簡單的函數y=f(x)映射轉換，就轉換為存儲位置。
3.不可逆
在上面映射里，你可能發現數據是可能沖突的，例如學生7和學生11經過求余
7%4=3 11%4=3
兩個不同的學生經過映射后，得到了同一個數字3，所以，根據3你推導不出學生的學號是7還是11.
更通俗的解釋為：a=2,b=8，那么 a+b=10，但是給你10，你推導不出a=2,b=8。因為a,b可以有很多種組合。
在MD5加密里，經常聽到MD5是一種不可逆算法，如果我們把上面例子中，學生學號理解為密碼的明文，存儲地址理解為MD5加密的密文，就可能出現：
MD5(123456)=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e MD5(abcdef)=e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e
123456和abcdef 加密后，其密文一樣。
再想象一種情況：一個網站宣傳說用戶登錄網站時，密碼采用了MD5加密。這表示網站是把你的密碼加密后存放到SQL數據庫里。萬一有一天黑客下載到了SQL數據庫， 他可能看到
張三 e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e 男 18歲 李四 e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e 男 20歲
這樣黑客雖然下載了數據庫，但是仍然看不到用戶的密碼。可以最大限度減少用戶的損失。
這很重要，因為很多用戶怕麻煩，他們的密碼設置都是一樣的，你登錄QQ的密碼通常和你登錄郵件的密碼是一樣的。 你的工行銀行取款密碼可能和農行取款密碼也是一樣的！
3.哈希表
在上面介紹里，使用學生號作為學生編號，但是，這種編號不容易人的讀取，一個最好的方式是使用“學生姓名”作為學生編號的標志。這種“鍵-值”模式就是哈希表最原始的方式。
哈希表其實是Hash的音譯過來的。
假如對學生信息進行存儲時，采用的Hash函數為：姓名的每個字的拼音開頭大寫字母的ASCII碼之和。
Hash(張三)=ASCII(Z)+ASCII(S)=90+83=173; Hash(李四)=ASCII(L)+ASCII(S)=76+83=159; Hash(王五)=ASCII(W)+ASCII(W)=87+87=174; Hash(張帥)=ASCII(Z)+ASCII(S)=90+83=173;
當然，這種設計可能會有沖突， 例如張三和張帥的Hash值都是174，所以在構造Hash函數時應盡量考慮關鍵字的分布特點來避免沖突。
哈希函數也被成為散列函數。
4.MD5算法
MD5消息摘要算法（英語：MD5 Message-Digest Algorithm），一種被廣泛使用的密碼哈希函數，可以產生出一個128位（16字節）的散列值（hash value），用于確保信息傳輸完整一致。
這段話來自百科給的定義，文字很短，但是你一看到MD5的定義是：Hash函數、散列值基本上也就大致了解了MD5的意思了。
關于MD5的詳細算法很復雜，詳細見網上百科介紹。這里，我們可以自己定義一個自定義的MD5算法：
（1）姓名拼音的首字母 （2）取首字母的ASCII碼 （3）對ASCII 使用100求余。 （4）因為余數在0-99之間，要求余數必須是2位數字，如果不夠2位，則前面補0.
現在利用上面的1-4條，給你一個漢字“張”，和給你一段文本“今天是周幾”你都可以生成自定義的MD5，而且，不管是1個字還是100個字，其最終生成的密碼都是2位。
這就是MD5的壓縮性
任意長度的數據，其MD5值都固定是一個32位長度的十六進制字符串。
你能詳細出，全世界的文字是無限的，而32位固定長度能存放的信息是有線的，所以，這就說MD5力量上是可以破解的。
5.MD5的作用
對原數據做一丁點的改動，MD5值就會有巨大的變動，利用這個特性，可以對數據進行保護。
例如：你編寫了一個軟件讓用戶可以下載。此時，你可以用“姓名+最后修改時間”作為MD5的明文進行加密，然后把MD5公開。
假如黑客獲取了你的軟件并且修改他，這就會導致最后修改時間的改變，只要數據有一點點變動，MD5就會出現巨大波動。
當你最終客戶下載軟件后，可以比較MD5，看看軟件本身的MD5和公布的MD5是否一樣，如果不一樣，就表示數據被修改過。
在很多網站里，都會提供MD5，下圖顯示的是Android Studio下載的頁面，其旁邊提供有MD5值
當你下載好軟件后，可以在右鍵-屬性-數字簽名-高級 里看到其值。
備注：下面顯示的sha256加密，其作用和MD5一樣。
6.密碼對撞
雖然根據MD5無法推算出明文，但是黑客可以利用數據字典對撞破解密碼。什么意思呢？
我們以常規的密碼為例： 10個數字加上26個大小寫字母，考慮密碼是區分大小寫的，一共是 62個字符。
這樣，你登錄QQ，假設你的密碼為1位，那么總共只有62種可能，黑客通過MD5算把這62個情況都存儲起來：
1 c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b 2 c81e728d9d4c2f636f067f89cc14862c 3 eccbc87e4b5ce2fe28308fd9f2a7baf3 ... Z 21c2e59531c8710156d34a3c30ac81d5
如前面所述，當黑客獲取你數據庫里加密后的MD5后，他只要把你MD5密文和他的數據字典比較，就能獲取你的密碼明文。
獲取明文后，他就可以登錄你的QQ，登錄你的郵箱，像你的好友要錢等等。
也正因為此，很多系統在設計時，通常有3個要求：（1）密碼至少6位 （2）密碼至少包含字母，數字，特殊字符 （3）登錄次數有限制，例如你登錄超過3次，系統自動鎖定你的賬戶，禁止你再登錄。通過這3個辦法，防止黑客破解你的系統。
因為，我們使用的密碼都是英文，很多用戶都喜歡用英語單詞作為密碼，熟不知英語詞典的那些單詞的MD5都被黑客算出來了，所以，設置自己密碼時，應該要包含字母和數字。
過去曾經認為MD5是不可破解的，但是一方面隨著超級計算機運算速度越來越快，例如2018年最新公布的中國太湖之光計算機，每秒運算一千萬億次，已經有科學院成功破解了MD5，所以，對于保密性極強的系統，已經不采用MD5加密了，而采用安全性更高的sha256加密。但是對于普通小型網站，從運算性能和安全綜合考量，仍多采用MD5加密。
7.密碼加鹽
在有些系統里，例如ATM取款機，其密碼限制了只能使用0-9這10個數字，安全性降低了，為了提高安全，可以對密碼進行加鹽。
秘密加鹽可以見到理解為對密碼二次加密。
因為ATM初始密碼只能是0-9這10個數字，假如一個ATM取款密碼是123456，通過一個函數salt()對明文進行簡單加密，例如 salt(123456)=12!3ad。 然后再對加鹽后的密碼加密成MD5。 MD5(12!3ad)=e21bc87e4b5ce2fe2830w348fd9f2a7b，最后再把這個MD5存放到數據庫。
加鹽的主要目的，是讓密碼更難破解。
