MD5 演算法原理與應用：從檔案驗證到密碼儲存的正確觀念

什麼是 MD5？

MD5 (Message-Digest Algorithm 5) 是廣泛使用的雜湊函式，將任意長度輸入產生 128-bit (32 字元十六進位) 固定長度摘要。特性：

• 單向不可逆
• 固定輸出長度
• 雪崩效應（輸入微小變化 → 輸出劇烈變化）
• 決定性（相同輸入 → 相同輸出）

常見應用場景

為什麼 MD5 不適合儲存密碼？

1. 速度太快：現代 GPU 每秒可計算數十億次 MD5，暴力破解極易。
2. 無鹽值：相同密碼產生相同雜湊，彩虹表可秒破。
3. 碰撞攻擊：已找到碰撞對，理論上可構造不同輸入產生相同 MD5。

正確密碼雜湊：bcrypt / Argon2

<?php
// PHP 5.5+ 內建
$hash = password_hash($password, PASSWORD_DEFAULT); // 目前預設 bcrypt
// 或指定 Argon2id (PHP 7.2+)
$hash = password_hash($password, PASSWORD_ARGON2ID);

// 驗證
if (password_verify($password, $hash)) {
    // 成功
}

// 重新雜湊（當演算法升級或 cost 變更）
if (password_needs_rehash($hash, PASSWORD_DEFAULT)) {
    $new_hash = password_hash($password, PASSWORD_DEFAULT);
    // 更新資料庫
}

MD5 仍可接受的用途

• 非安全性關鍵的快取鍵、ETag、檔案去重索引。
• 舊系統相容性遷移期（配合鹽值、雙層雜湊），但應規劃移除。
• 教學示範雜湊概念。

線上工具與指令

# Linux/Mac
md5sum file.txt
echo -n "string" | md5sum

# PHP
md5('string');           // 32 字元十六進位
md5('string', true);     // 16 位元組二進位
hash('md5', 'string');   // 通用介面

結語

MD5 是經典雜湊函式，適合完整性驗證、非安全索引；嚴禁用於密碼儲存。現代專案請全面改用 password_hash() / password_verify()（bcrypt/Argon2），並啟用 HTTPS、雙因子驗證等纵深防禦。

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