MD4 hash

 

Acerca de MD4 hash

MD4 (Message Digest Algorithm 4) es una función de hash criptográfica desarrollada por Ronald Rivest en 1990. Aunque fue una de las primeras funciones de hash criptográficas ampliamente utilizadas, hoy en día se considera obsoleta debido a varias vulnerabilidades de seguridad descubiertas a lo largo de los años. MD4 sigue siendo una referencia histórica importante en el desarrollo de funciones de hash criptográficas y es la base de otros algoritmos más modernos, como MD5.

Características de MD4

  1. Longitud de salida:

    • Genera un hash de 128 bits (16 bytes).
  2. Estructura:

    • Procesa el mensaje en bloques de 512 bits (64 bytes).
  3. Rondas de compresión:

    • Utiliza tres rondas de compresión con diferentes funciones de transformación no lineales.
  4. Padding:

    • El mensaje se rellena (padding) para que su longitud sea congruente a 448 bits (56 bytes) modulo 512, añadiendo un bit '1' seguido de suficientes bits '0', y finalmente la longitud del mensaje original en bits como un entero de 64 bits.

Proceso de cálculo de MD4

  1. Padding:

    • Se añade padding al mensaje para que su longitud sea congruente a 448 bits modulo 512. El padding consiste en un bit '1' seguido de suficientes bits '0' para que el mensaje alcance los 448 bits modulo 512. Luego, se añade la longitud del mensaje original en bits, representada como un entero de 64 bits.
  2. Inicialización:

    • Se inicializan cuatro variables de 32 bits (A, B, C, D) con valores específicos.
  3. Procesamiento de bloques:

    • El mensaje (después del padding) se divide en bloques de 512 bits, y cada bloque se procesa en tres rondas utilizando funciones de transformación específicas.
  4. Salida:

    • Después de procesar todos los bloques, se combinan los valores de las variables A, B, C y D para formar el hash final de 128 bits.

Implementación de MD4 en Python

A continuación se presenta una implementación básica de MD4 en Python utilizando la biblioteca hashlib, que proporciona una implementación de MD4:

import hashlib

def md4_hash(input_string):
    # Crear un objeto hash para MD4
    hasher = hashlib.new('md4')

    # Actualizar el objeto hash con la cadena de entrada
    hasher.update(input_string.encode('utf-8'))

    # Obtener el valor del hash en formato hexadecimal
    hash_value = hasher.hexdigest()

    return hash_value

# Ejemplo de uso
input_string = "Hola, Mundo!"
hash_result = md4_hash(input_string)
print(f"Hash MD4 para '{input_string}': {hash_result}")

En este ejemplo, la cadena "Hola, Mundo!" se convierte en bytes y se calcula su hash MD4. El resultado se muestra en formato hexadecimal.

Aplicaciones de MD4

  • Firmas digitales: Utilizado en los primeros estándares de firmas digitales, aunque ha sido reemplazado por algoritmos más seguros.
  • Autenticación de mensajes: Utilizado para asegurar la integridad y autenticidad de los mensajes en sistemas legados.
  • Verificación de integridad: Empleado en sistemas antiguos para verificar la integridad de archivos y datos.

Ventajas y desventajas de MD4

Ventajas:

  • Historia: Uno de los primeros algoritmos de hash criptográfico ampliamente adoptados.
  • Base de otros algoritmos: Sirvió como base para el desarrollo de MD5 y otros algoritmos.

Desventajas:

  • Seguridad limitada: Considerado criptográficamente inseguro debido a diversas vulnerabilidades, como ataques de colisión y preimagen.
  • Obsolescencia: Ha sido reemplazado por algoritmos más seguros y eficientes como SHA-2 y SHA-3.
  • Uso limitado: Su uso en aplicaciones modernas está desaconsejado debido a sus debilidades de seguridad.

MD4 es un algoritmo importante desde una perspectiva histórica, pero su uso en aplicaciones modernas está desaconsejado debido a sus debilidades de seguridad. Algoritmos más recientes y seguros, como SHA-256, son preferibles para nuevas implementaciones.