哈希密码函数输出异常

Question

任何人都知道MD5，Whirlpool，SHA [n]等是否有任何“特殊”输入可能会将hexdigest输出对齐到：

• 所有数字字符
• 所有字母字符
• 所有相同的字符/图案一致或完全重复

python中的示例：

>>> from hashlib import sha1
>>> hash = sha1('magic_word').hexdigest()
>>> hash
4040404040404040404040404040404040404040
>>> hash = sha1('^3&#b d   *#"').hexdigest()
aedefeebadcdccebefadcedddcbeadaedcbdeadc

这甚至可能吗？我对散列函数的了解仅限于在数据库中应用它们来存储密码的范围，基本上没有。

但有时我想知道，在测试碰撞时，可能会出现这种情况......

Answer 1

哈希函数模拟随机预言：对于每个输入，如果之前尚未查询，我们会抛出一些骰子来查找输出，然后将其记录到某本书中。如果再次查询输入，只需返回旧值。

通过投掷16个骰子40次（对于每个输入），我们获得足够的输出用于像oracle这样的SHA-1。 （对于MD5，我们只需要32次。）

因此，我们可以计算“40次仅字母”的概率为（6/16）^40≈9.15·10 ^ -18，“40次仅数字”有概率（10/16）^40≈6.8 ·10 ^ -9。

由于“第一次成功之前所需的尝试次数”是几何分布的，我们平均需要1 / p次尝试，即大约10 ^ 17次尝试“仅字母”，1.5·10 ^ 8次尝试“仅限数字” ”

（现在，SHA-1不是一个真正的随机预言片，但是没有已知的弱点可以说SHA-1对其中一个有更好或更差的概率。而现在，蛮力似乎真的如此是最好的方法。）

Answer 2

我确信在正确的输入下，这些输出是可能的。为什么这有关系？只是好奇吗？

Answer 3

是的，有可能。给定正确的输入，可以输出任何所需的位模式。可能需要几百万年才能找到正确的输入。

对于一个相当宽的目标，如所有十六进制0-9或所有十六进制a-f，它应该相对容易。在所有可能的输出中计算可接受输出的比例将帮助您估算运行时间。蛮力或随机搜索最终会找到击中目标的东西。对于破碎的散列，如MD4，您可能能够在预期的时间内完成某些操作。