




已阅读5页,还剩21页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第11章密码学Hash函数 在数字签名方案中也要用到散列函数 对需要签名的消息用一个函数 产生一个固定长度的消息摘要 MessageDigest 最后对消息摘要进行签名 得到确定长度的签名消息 散列 hash 函数也称为杂凑值或消息摘要 11 1密码学Hash函数的应用 11 1 1消息认证消息认证是用来验证消息完整性的一种机制或服务 消息认证确保收到的数据确实和发送时的一样 即没有修改 插入 删除或重放 且发送方声称的身份是真实有效的 c d 11 1 2数字签名 产生单向口令文件 如操作系统存储口令的Hash值而不是口令本身 入侵检测和病毒检测 将每个文件的Hash值H F 存储在安全系统中 随后就能够通过重新计算H F 来判断文件是否被修改过 构建随机函数 PRF 或用做伪随机发生器 11 1 其他应用 11 3需求与安全性 原像 对于Hash函数h H x 称x为H原像 碰撞 因为H是多对一映射 所以对于任意给定的Hash值h 对应有多个原像 如果满足x y且H x H y 则称出现碰撞 假设函数H的输入消息或数据块长度是b位 输出的长度为n位 且b n 则平均每个Hash值对应2b n个原像 散列函数应满足的条件 散列函数的目的是为需认证的数据产生一个 指纹 为了能够实现对数据的认证 散列函数应满足以下条件 1 函数的输入可以是任意长 2 压缩性 函数的输出是固定长 如MD5输出128bit SHA 1输出160bit 具有压缩性 3 已知X 求H x 较为容易 可用硬件或软件实现 4 抗原像攻击 单向性 已知h 求使得H x h的x在计算上是不可行的 这一性质称为函数的单向性 称H x 为单向散列函数 5 抗弱碰撞性 已知x 找出y y x 使得H y H x 在计算上是不可行的 如果单向散列函数满足这一性质 则称其是抗弱碰撞的 6 抗强碰撞性 找出任意两个不同的输入x y 使得H x H y 在计算上是不可行的 如果单向散列函数满足这一性质 则称其是抗强碰撞的 7 伪随机性 H的输出满足伪随机性测试标准 抗强碰撞攻击 抗弱碰撞攻击 抗原像攻击 Hash函数安全特性之间的联系 11 5安全Hash算法 SHA 安全散列算法 SHA 是由美国标准与技术协会 NIST 设计 并于1993年作为联邦信息处理标准 FIPS180 发布 修订版于1995年发布 FIPS180 1 通常称之为SHA 1 SHA 1产生160比特的散列值 2002年 NIST发布了修订版2 FIPS180 2 其中给出了三种新的SHA版本 散列值长度依次为256 384和512比特 分别称为SHA 256 SHA 384 SHA 512 这些算法被统称为SHA 这些新的版本和SHA 1具有相同的基础结构 使用了相同的模算术和二元逻辑运算 2005年 NIST宣布了逐步废除SHA 1的意图 到2010年 逐步转而依赖SHA的其他版本 2008年发布了修订版FIPS180 3 增加了224位版本 所有的长度以比特为单位 11 5 1SHA 512逻辑 图11 8SHA 512生成消息摘要 这个过程包含下列步骤 步骤1 附加填充位 填充消息使其长度模1024与896同余 即使消息已经满足上述长度要求 仍然需要进行填充 因此填充位数在1到1024之间 填充由一个1和后续的0组成 步骤2 附加长度 在消息后附加一个128比特的块 将其看做是128比特的无符号整数 它包含填充前消息的长度 步骤3 初始化散列缓冲区 散列函数的中间结果和最终结果保存于512比特的缓冲区中 缓冲区用8个64比特的寄存器 a b c d e f g h 表示 并将这些寄存器初始化为下列64比特的整数 a 6A09E667F3BCC908e 510E527FADE682D1b BB67AE8584CAA73Bf 9B05688C2B3E6C1Fc 3C6EF372FE94F82Bg 1F83D9ABFB41BD6Bd A54FF53A5F1D36F1h 5BE0CD19137E2179 步骤4 以1024比特的分组 16个字 为单位处理消息 算法的核心是具有80轮运算的模块 每一轮 如t 使用一个64比特的值Wt 该值由当前被处理的1024比特消息分组Mi导出 每一轮还使用附加的常数Kt 其中0 t 79 用来表示轮数 这些常数如下获得 前80个素数取三次根 取小数部分的前64比特 步骤5 输出 所有的N个1024比特分组都处理完以后 从第N阶段输出的是512比特的消息摘要 Ho IVHi SUM64 Hi 1 abcdefghi MD HN 图11 9SHA 512对单个1024位分组的处理 11 5 2SHA 512轮函数 图11 10基本的SHA 512运算 单轮 T1 h Ch e f g Wt KtT2 Maj a b c a T1 T2b ac bd ce d T1f eg fh g 其中 t 步骤数 0 t 79Ch e f g eANDf NOTeANDg Maj a b c aANDb aANDc bANDc ROTR28 a ROTR34 a ROTR39 a ROTR14 e ROTR18 e ROTR41 e ROTRn x 对64比特的变量x循环右移n比特Wt 64比特字 从当前的512比特输入分组导出Kt 64比特附加常数 模264加 图11 11为SHA处理单个分组而产生的80字输入序列 前16个Wt直接取自当前分组的16个字 余下的值按如下方式导出 Wt 1512 Wt 2 Wt 7 0512 Wt 15 Wt 16其中 0512 x ROTR1 x ROTR8 x SHR7 x 1512 x ROTR19 x ROTR61 x SHR6 x SHRn x 对64比特变量x向左移动n位 右边填充0 11 5 3示例 略说明 SHA 512有良好的雪崩效应 11 6SHA 3 NIST在2007后宣布公开征集新一代NIST的Hash函数标准 称其为SHA 3 算法要求如下 能直接替代SHA 2 保持SHA 2的在线处理能力评估准则 安全性 S
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2025年吉林省省直事业单位公开招聘工作人员(1号)(186人)模拟试卷及1套参考答案详解
- 2025湖北恩施州恩施市福牛物业有限公司招聘恩施市金满园农业发展有限公司工作人员人员考前自测高频考点模拟试题及参考答案详解1套
- 2025广西北部湾大学招聘高层次人才53人模拟试卷及答案详解(名师系列)
- 2025安徽芜湖经开区招聘35人模拟试卷及答案详解1套
- 2025年春季江苏南通市通州区部分事业单位(医疗卫生类岗位)招聘90人模拟试卷有答案详解
- 2025年泰安新泰市市属国有企业公开招聘模拟试卷及一套完整答案详解
- 2025广东云浮市郁南县金叶发展有限责任公司招聘员工4名考前自测高频考点模拟试题附答案详解
- 2025贵州兴仁市马马崖镇村级卫生室医生岗位招聘模拟试卷(含答案详解)
- 2025年珲春市面向普通高校毕业生招聘事业单位工作人员(45人)考前自测高频考点模拟试题有答案详解
- 2025北京昌平区统计局面向社会招聘经济运行监测工作专班助统员1人模拟试卷及答案详解(名校卷)
- 防止返贫动态监测和帮扶工作手册2022版
- 胃癌的影像学诊断
- 新疆维吾尔自治区国家级公益林管护办法
- 唐山曹妃甸大宗物料长距离输送综合管廊工程海域使用论证报告书
- JJF 1915-2021倾角仪校准规范
- GB/T 8017-2012石油产品蒸气压的测定雷德法
- GB/T 20633.2-2011承载印制电路板用涂料(敷形涂料)第2部分:试验方法
- 零星工程维修合同
- DB37-T 4328-2021 建筑消防设施维护保养技术规程
- 防盗门安装施工方案50173
- 航空器紧固件安装及保险课件
评论
0/150
提交评论