數(shù)字簽名與身份認(rèn)證(3)(編輯修改稿)
2025-06-01 22:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式中使用公鑰 密碼算法作為壓縮函數(shù)，要扔掉私鑰 4. 其它 特殊 的一些 構(gòu)造方法 散列函數(shù) MD5介紹 ? MD5消息摘要算法（ RFC 1321）是由 Ron Rivest提出 ? 輸入：任意長(zhǎng)度的消息 ? 輸出： 128位消息摘要 ? 處理：以 512位 的分組 為單位 參考書(shū) p258《 MD5 消息摘要算法》 MD5算法描述 步驟 1：增加 填充位 （ 一個(gè) 1 和若干個(gè) 0）。 使填充消息的長(zhǎng)度 滿(mǎn)足：長(zhǎng)度 ? 448 mod 512，即使消息本身已滿(mǎn)足長(zhǎng)度要求， 仍然需要填充。例如，消息長(zhǎng) 448位，要填充 512位使其長(zhǎng)度位 960位 步驟 2： 填充 長(zhǎng)度。 原始消息長(zhǎng)度 （ 二進(jìn)制位的個(gè)數(shù) ）， 用 64 位表示。如果長(zhǎng)度超過(guò) 264位 ， 則僅取最低 64位 ， 即 mod 264 以上步驟為預(yù)處理階段 ，到此已經(jīng) 得到一個(gè) 512位的整倍 數(shù)長(zhǎng)度的新的報(bào)文。 可以表示為 L個(gè) 512位的數(shù)據(jù)塊： Y0,Y1,… ,YL1。 新報(bào)文 長(zhǎng) 度為 L?512bits 令 N=L?16， 則報(bào)文長(zhǎng)度為 N個(gè) 32位的字 令 M[0… N1]表示以字為單位的消息表示 MD5算法描述 ? 步驟 3：初始化 MD緩沖區(qū)。 一個(gè) 128位 MD緩沖區(qū)用以保存中間和最終 Hash函數(shù)的結(jié)果。它可以表示為 4個(gè) 32位的寄存器 (A,B,C,D) 寄存器初始化為以下的 16進(jìn)制值 A = 67452301 B = EFCDAB89 C = 98BADCFE D = 10325476 MD5算法描述 ? 步驟 4：處理消息塊（ 512位 = 16個(gè) 32位字） ? 壓縮函數(shù)是 該 算法的核心 (HMD5)， 包括 4輪處理 ? 四輪處理具有相似的結(jié)構(gòu) ， 但每次使用不同的基本邏輯函數(shù)，記為 F, G, H, I ? 每輪以當(dāng)前的 512位數(shù)據(jù)塊 (Yq)和 128位緩沖值 ABCD作為輸入，并修改緩沖值的內(nèi)容。每次使用 64常數(shù)表 T[1…64] 中的四分之一 ? 步驟 5：輸出結(jié)果。 所有 的 L個(gè) 512位數(shù)據(jù)塊處理完畢后，第 L個(gè)數(shù)據(jù)塊的輸出 就是 128位消息摘要 MD5算法描述 (/) (/) MD5的安全性 ? 新聞： 2022年 8月 17日的美國(guó)加州圣巴巴拉，國(guó)際密碼學(xué)年會(huì) （ Crypto 2022） 上，來(lái)自中國(guó)山東大學(xué)王小云教授的一篇關(guān)于“破譯 MD HAVAL12 MD4以及RIPEMD128算法”的報(bào)告引起了轟動(dòng)，報(bào)告中提到的新破譯方法幾乎標(biāo)志著世界通信密碼標(biāo)準(zhǔn) —— MD5堡壘的轟然倒塌。 一石激起千層浪，此前一直負(fù)責(zé)公開(kāi)征集針對(duì) MD5的攻擊而設(shè)立的權(quán)威站點(diǎn) 由于 MD5破譯獲得突破性進(jìn)展， MD5破解項(xiàng)目（ MD5CRK Project）即日停止 ，并開(kāi)始提供該站點(diǎn)以往技術(shù)資料的下載 Hash函數(shù)的基本用途 END 數(shù)字簽名 體制 現(xiàn)實(shí)中，我們使用 的 簽名有何作用？ — 從法律上講，簽名有兩個(gè)功能： 標(biāo)識(shí)簽名人 和 表示簽名人對(duì)文件內(nèi)容的認(rèn)可 — 使簽名者不可否認(rèn) 在書(shū)面文件上簽名是確認(rèn)文件的一種手段，其作用有 兩點(diǎn)： 第一，自己簽名難以否認(rèn)，確認(rèn)文件已簽署的事實(shí) 第二，簽名不易模仿，確定文件是真的事實(shí) 數(shù)字簽名 體制 ?數(shù)字簽名是 認(rèn)證的重要工具 ?為什么需要數(shù)字簽名 ？ ? 報(bào)文認(rèn)證用以保護(hù)雙方之間的數(shù)據(jù)交換不被第三方侵犯；但并不 能 保證雙方自身的相互欺騙。 ? 假定 A發(fā)送一個(gè)認(rèn)證的信息給 B，雙方之間的爭(zhēng)議可能有多種形式： ?B偽造一個(gè)不同的消息，但聲稱(chēng)是從 A收到的 ?A可以否認(rèn)發(fā)過(guò)該消息， B無(wú)法證明 A確實(shí)發(fā)了該消息 數(shù)字簽名 體制 數(shù)字簽名 與書(shū)面文件簽名有相同之處，采用 數(shù)字簽名能確認(rèn)以下兩點(diǎn)： 第一，信息是由簽名者發(fā)送的 第二，信息自簽發(fā)后到收到為止未曾做過(guò)任何 修改 數(shù)字簽名可用來(lái)防止電子信息因易被修改 而有人作偽，或冒用別人名義發(fā)送信息，或發(fā) 出（收到）信件后又加以否認(rèn)等情況發(fā)生 與傳統(tǒng)簽名的比較 ? 傳統(tǒng)簽名的基本特點(diǎn) ? 與被簽的文件在物理上不可分割 ? 簽名者不能否認(rèn)自己的簽名 ? 簽名不能被偽造 ? 容易被驗(yàn)證 ? 數(shù)字簽名是傳統(tǒng)簽名的數(shù)字化 ? 能與所簽文件“綁定” ? 簽名者不能否認(rèn)自己的簽名 ? 簽名不能被偽造 ? 容易被自動(dòng)驗(yàn)證 數(shù)字簽名 體制 數(shù)字簽名應(yīng)滿(mǎn)足的要求 ?接收者能夠核實(shí)發(fā)送 者 ?發(fā)送者事后不能抵賴(lài)對(duì)報(bào)文的簽名 ?接收者不能偽造對(duì)報(bào)文的簽名 數(shù)字簽名 原理 數(shù)字簽名 體制 ? 常用的數(shù)字簽名算法 ? RSA數(shù)字簽名算法 （ P79） ? ELGamal數(shù)字簽名算法 （ P80） ? 美國(guó)的數(shù)字簽名標(biāo) 準(zhǔn) /算法（ DSS/DSA）（ P83） ? FiatShamir數(shù)字簽名算法 ? Schnorr數(shù)字簽名算法 ? 橢圓曲線(xiàn)數(shù)字簽名算法 RSA數(shù)字簽名 體制 RSA實(shí)現(xiàn)加密與認(rèn)證 RSA密鑰對(duì) 的 生成 隨機(jī)選擇兩個(gè)大素?cái)?shù) p, q 計(jì)算 n=p q 注意 248。(n) = (p1)(q1) 選擇 e使得 1e248。(n),且 gcd(e,248。(n))=1 解下列方程求出
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