信息安全原理與技術ch05hash函數(shù)和數(shù)字簽名(編輯修改稿)
2025-02-07 10:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 et in the Middle Attack） ? (1) 根據(jù)已知數(shù)字簽名的明文，先產(chǎn)生散列函數(shù)值 h。 ? (2) 再根據(jù)意圖偽造簽名的明文，將其分成每個 64位長的明文分組： Q1, Q2,…, QN2。Hash函數(shù)的壓縮算法為： hi=EQi[hi1]， 1?i?N2。 ? (3) 任意產(chǎn)生 232個不同的 X，對每個 X計算EX[hN2]。同樣的，任意產(chǎn)生 232個不同的 Y，對每個 Y計算 DY[G]， D是相對應 E的解密函數(shù)。 2022/2/8 27 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 中間相遇攻擊法（ Meet in the Middle Attack） 續(xù) ? (4) 根據(jù)“生日悖論”，有很大的概率可以找到一堆 X及 Y滿足 EX[hN2]= DY[G]。 ? (5) 如果找到了這樣的 X和 Y，攻擊者重新構造一個明文： Q1, Q2, …, QN2, X, Y。這個新的明文的散列值也為 h，因此攻擊者可以使用已知的數(shù)字簽名為這個構造的明文偽造新的明文的簽名。 2022/2/8 28 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 MD5 ? MD5（ MessageDigest Algorithm 5）是由Ronald L. Rivest（ RSA算法中的“ R”）這 90年代初開發(fā)出來的，經(jīng) MD MD3和 MD4發(fā)展而來。它比 MD4復雜，但設計思想類似，同樣生成一個 128位的信息散列值。其中， MD2是為 8位機器做過設計優(yōu)化的，而 MD4和 MD5卻是面向 32位的計算機。 ? 2022年 8月，在美國召開的國際密碼學會議（ Crypto’2022）上，王小云教授給出破解 MD HAVAL12 MD4和RIPEMD算法的報告。給出了一個非常高效的尋找碰撞的方法，可以在數(shù)個小時內(nèi)找到 MD5的碰撞。 2022/2/8 29 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 MD5算法步驟 ? 1） 填充消息 ：任意長度的消息首先需要進行填充處理，使得填充后的消息總長度與 448模 512同余（即填充后的消息長度 ?448 mod 512）。填充的方法是在消息后面添加一位“ 1”，后續(xù)都是“ 0”。 ? 2） 添加原始消息長度 ：在填充后的消息后面再添加一個64位的二進制整數(shù)表示填充前原始消息的長度。這時經(jīng)過處理后的消息長度正好是 512位的倍數(shù)。 ? 3） 初始值（ IV）的初始化 ： MD5中有四個 32位緩沖區(qū)，用（ A, B, C, D）表示，用來存儲散列計算的中間結果和最終結果，緩沖區(qū)中的值被稱為鏈接變量。首先將其分別初始化為為： A=0x01234567， B=0x89abcdef，C=0xfedcba98， D=0x76543210。 2022/2/8 30 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 MD5算法步驟 續(xù) ? 4） 以 512位的分組為單位對消息進行循環(huán)散列計算 ：經(jīng)過處理的消息，以 512位為單位，分成 N個分組，用 Y0， Y1， … ， YN1。MD5對每個分組進行散列處理。每一輪的處理會對（ A， B， C， D）進行更新。 ? 5） 輸出散列值 ：所有的 N個分組消息都處理完后，最后一輪得到的四個緩沖區(qū)的值即為整個消息的散列值。 2022/2/8 31 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 MD5算法步驟 續(xù) 消 息1 0 0 . . . 0 0 LY0Y1Y i YN 15 1 2 位 5 1 2 位 5 1 2 位5 1 2 位??HM D 55 1 21 2 8I VHM D 55 1 21 2 8?HM D 55 1 21 2 8?HM D 55 1 21 2 8C V1C ViC VN 11 2 8 位 的散 列 值L 位原 始 消 息 長度 ( 6 4 位 ）填 充 位N ? 5 1 2 位2022/2/8 32 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 MD5應用舉例 1. 利用給出的 MD5程序?qū)Α?hello world!”進行處理，計算它的 HASH值。 2. 微軟的系統(tǒng)軟件都有 MD5驗證，嘗試查找軟件的 MD5值。在 WINDOWS操作系統(tǒng)中，可以通過開始 — 運行 — sigverif命令，利用數(shù)字簽名查找驗證非 WINDOWS的系統(tǒng)軟件。 2022/2/8 33 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 SHA512算法步驟 ? 對消息進行填充 ：對原始消息進行填充使其長度與 896模 1024同余 (即填充后的消息長度 ?896 mod 1024)。即使原始消息已經(jīng)滿足上述長度要求，仍然需要進行填充，因此填充位數(shù)在 1到1024之間。填充部分由一個 1和后續(xù)的 0組成。 ? 添加消息長度信息： 在填充后的消息后添加一個 128位的塊，用來說明填充前消息的長度，表示為一個無符號整數(shù) (最高有效字節(jié)在前 )。至此，產(chǎn)生了一個長度為 1024整數(shù)倍的擴展消息。 2022/2/8 34 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 SHA512算法步驟 ? 初始化 Hash緩沖區(qū) ： Hash函數(shù)計算的中間結果和最終結果保存在 512位的緩沖區(qū)中，分別用 64比特的寄存器(A,B,C,D,E,F,G,H)表示，并將這些寄存器初始化為下列64位的整數(shù) (十六進制值 )： A ＝ 0x6A09E667F3BCC908 B ＝ 0x BB67AE8584CAA73B C ＝ 0x 3C6EF372FE94F82B D ＝ 0x A54FF53A5F1D36F1 E=0x 510E527FADE682D1 F=0x 9B05688C2B3E6C1F G=0x 1F83D9ABFB41BD6B H=0x 5BE0CD19137E2179 2022/2/8 35 Ch5消息認證與數(shù)字簽名 SHA512算法步驟 續(xù) ? 以 1024位分組（ 16個字）
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