【正文】 要的一步，也是MD5的核心算法，在這一步中包括了：（1）把四個連接變量復(fù)制到了四個變量a,b,c,d中，使a=A，b =B，c =C，d=D；其中a,b,c,d組合成128位的寄存器，且在實(shí)際算法運(yùn)算中保存中間結(jié)果和最終結(jié)果；（2）將當(dāng)前的512位塊分解為16個子塊，每個子塊為32位；（3）要循環(huán)四輪，每一輪處理一個塊中的16個子塊，四輪的第一步進(jìn)行不同的處理，其他的相同：每一輪有16個輸入子塊M[0]，M[1]，…………..M[15]，或表示為M[i]，其中i為015；t是常量數(shù)組，包含64個元素，每個元素為32位，數(shù)組t表示為t[1]，t[2]，………t[64]，或t[k]，k為164；MD5的循環(huán)四輪操作過程用下式表示： a=b+((a+proccessP(b,c,d)+M[i]+T[k])s) (s表示循環(huán)左移s位)產(chǎn)生消息摘要的主要代碼如下： int i。 m_Prime1=47。//通過以下兩個函數(shù)可獲得兩個大素數(shù)，但增加了計(jì)算復(fù)雜性，為了方便，直接給定素數(shù)// m_Prime1 = FindPrime(1)。 } }}//產(chǎn)生素數(shù)的函數(shù)的實(shí)現(xiàn)GeneratePrimeNumbers(){ CString str。 if(d == d_dash) { m_d=d。k++) { d=(m_Undef*k+1)/m_e。 for(float k=1。 long d_dash。 else return true。 Y=R。 R=fmod(X,Y)。 } //在這時X總是比Y大 for(。 Y=XY。 } }}//互為素數(shù)的函數(shù)的實(shí)現(xiàn)IsRelativePrime(float X,float Y){ float R。i++) { if(IsRelativePrime((float)m_Undef,(float)i)) { m_e=(long)i。for(float i=2。e39。e39。 (str)。 (str)。 //第五步 計(jì)算D CalculateD()。e39。 //第三步 0=(p1)(q1) m_Undef = (m_Prime11) * (m_Prime21)。 //第一步 產(chǎn)生任意素數(shù) GeneratePrimeNumbers()。根據(jù)所選的素數(shù)的不同產(chǎn)生不同的密鑰。a= a m ( mod m)， 因此對于整數(shù)m，只需計(jì)算a m ( mod m)，再將結(jié)果與a比較，如果兩者相同，則m為素數(shù)。 實(shí)際應(yīng)用時：a m1 = 1 ( mod m)219。素性檢測采用Fermat測試。 各部分的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 密鑰產(chǎn)生的實(shí)現(xiàn)在密鑰的產(chǎn)生部分中起決定性作用的是素數(shù)的選擇， 本軟件的總體要求和設(shè)計(jì)本軟件的總體要求有：1）按要求生成非對稱密鑰——公鑰和私鑰；2）按任意寫入的的消息字符串(明文信息)生成所需要的消息摘要MD；3）在本設(shè)計(jì)中用產(chǎn)生的私鑰d根據(jù)RSA算法的加密原理對所生成的消息摘要進(jìn)行加密運(yùn)算，得到數(shù)字簽名；4）在本設(shè)計(jì)中用產(chǎn)生的公鑰e根據(jù)RSA算法的解密原理對所加密的消息摘要即數(shù)字簽名進(jìn)行解密運(yùn)算，得到對應(yīng)的消息摘要（在本設(shè)計(jì)中標(biāo)示的為解密信息），比較兩個消息摘要，驗(yàn)證數(shù)字簽名者的身份的真實(shí)與否；5）提示信息完整、操作舒適、圖形界面雅觀。步驟4：以512比特（16個字）分組處理消息，這一步是MD5算法的主循環(huán)，以512比特作為分組，在后面有詳細(xì)的介紹。步驟3：初始化MD緩存，MD5算法使用了一個4個字（128比特，MD4中每個字32比特）的緩存來計(jì)算消息摘要，它們主要用來存放MD5的中間及最終結(jié)果。具體的算法步驟如下：步驟1：附加填充比特，對消息進(jìn)行填充，使消息的長度（比特數(shù)）與448模512同余，即恰好為一個比512比特的倍數(shù)僅小64位的數(shù)。這不但可以避免用戶的密碼被具有系統(tǒng)管理員權(quán)限的用戶知道，而且還在一定程度上增加了密碼被破解的難度。當(dāng)用戶登錄的時候，系統(tǒng)把用戶輸入的密碼計(jì)算成md5值，然后再去和保存在文件系統(tǒng)中的md5值進(jìn)行比較，進(jìn)而確定輸入的密碼是否正確。md5還廣泛用于加密和解密技術(shù)上。如果在以后傳播這個文件的過程中，無論文件的內(nèi)容發(fā)生了任何形式的改變（包括人為修改或者下載過程中線路不穩(wěn)定引起的傳輸錯誤等），只要你對這個文件重新計(jì)算md5時就會發(fā)現(xiàn)信息摘要不相同，由此可以確定你得到的只是一個不正確的文件。比如，在unix下有很多軟件在下載的時候都有一個文件名相同，在這個文件中通常只有一行文本，大致結(jié)構(gòu)如：md5 () = 0ca175b9c0f726a831d895e269332461　　。 MD5算法的介紹MD5消息摘要算法(RFC 1321)是由Rivest(公開密鑰密碼RSA算法的設(shè)計(jì)者之一)所設(shè)計(jì)的單向散列函數(shù)，MD5不基于任何假設(shè)和密碼體制，它采用了直接構(gòu)造的辦法，速度很快，非常實(shí)用。(2)消息摘要計(jì)算和比較： 驗(yàn)證者對消息用MD5算法重新計(jì)算，得到驗(yàn)證者自己的消息摘要。驗(yàn)證簽名的過程輸入為消息，簽名者的公鑰，簽名；輸出為驗(yàn)證的結(jié)果，即是否是正確的簽名。另外該函數(shù)的設(shè)計(jì)不基于任何假設(shè)和密碼體制而直接構(gòu)造，執(zhí)行的速度快，是一種被廣泛認(rèn)可的單向散列算法。數(shù)字簽名的原理圖如21所示 A BEDED 用A的私鑰加密 用B的公鑰 用B的私鑰 用A的公鑰解密 數(shù)字簽名 加密 解密 核實(shí)簽名圖21 數(shù)字簽名的原理 RSA數(shù)字簽名算法的實(shí)現(xiàn)原理RSA數(shù)字簽名算法分為以下兩個步驟： 1） 簽名算法（包括兩步：消息摘要計(jì)算，RSA加密）(1)消息摘要MD的計(jì)算： 消息在簽名前首先通過MD5計(jì)算，生成128位的消息摘要 ；MD5函數(shù)是一種單向散列函數(shù)，它將任意長度的消息壓縮成128位的消息摘要。為了滿足數(shù)字簽名的這些要求，例如，通信雙方在發(fā)送消息時，既要防止接收方或其他第三方偽造，又要防止發(fā)送方因?qū)ψ约旱牟焕裾J(rèn)，也就是說，為了保證數(shù)字簽名的真實(shí)性。如果一個消息的簽名是從別處復(fù)制得到的，則任何人都可以發(fā)現(xiàn)消息與簽名之間的不一致性，從而可以拒絕簽名的消息；4）簽名的消息是不可改變的：經(jīng)簽名的消息不能篡改，一旦簽名的消息被篡改，任何人都可以發(fā)現(xiàn)消息與簽名之間的不一致性；5）簽名是不可抵賴的：簽名者事后不能否認(rèn)自己的簽名。數(shù)字簽名類似手書簽名，它具有以下的性質(zhì)：1）能夠驗(yàn)證簽名產(chǎn)生者的身份，以及產(chǎn)生簽名的日期和時間；2）能用于證實(shí)被簽消息內(nèi)容；3）數(shù)字簽名可由第三方驗(yàn)證，從而能夠解決通信雙方的爭議。網(wǎng)絡(luò)時代中，人們驗(yàn)證數(shù)字簽名來確定你正在和誰打交道，驗(yàn)證你的文件是否已被黑客篡改。認(rèn)證技術(shù)主要包括數(shù)字簽名認(rèn)證、身份認(rèn)證以及公開密鑰證明等。因?yàn)楹灻乃借€只有發(fā)送方自己保存，他人無法做一樣的數(shù)字簽名，如果第三方冒充發(fā)送方發(fā)出一個消息，而接收方在對數(shù)字簽名進(jìn)行解密時使用的是發(fā)送方的公開密鑰，只要第三方不知道發(fā)送方的私有密鑰，加密出來的數(shù)字簽名和經(jīng)過計(jì)算的數(shù)字簽名必然是不相同的，這就提供了一個安全的確認(rèn)發(fā)送方身份的方法，即數(shù)字簽名的真實(shí)性得到了保證。數(shù)字簽名的特點(diǎn)是它代表了消息的特征，消息如果發(fā)生改變，數(shù)字簽名的值也將發(fā)生改變，不同的消息將得到不同的數(shù)字簽名。RSA數(shù)字簽名算法，包括簽名算法和驗(yàn)證簽名算法。 RSA數(shù)字簽名基本概念和RSA數(shù)字簽名算法的實(shí)現(xiàn)原理 RSA數(shù)字簽名基本概念RSA數(shù)字簽名體制使用了RSA公開密鑰密碼算法進(jìn)行數(shù)字簽名，鑒于RSA算法在實(shí)踐中已經(jīng)被證明了的安全性，RSA數(shù)字簽名體制在許多安全標(biāo)準(zhǔn)中得以廣泛應(yīng)用。然而只根據(jù)n和e（不是p和q）要計(jì)算出d是不可能的。7) 將明文P (假設(shè)P是一個小于n的整數(shù))加密為密文C，計(jì)算方法為：C = P^e mod n。5) 得公鑰（e ，n ）, 私鑰 (d , n) 。3) 在2和Φ(n)之間隨機(jī)選擇一個數(shù)e , e 必須和Φ(n)互素，整數(shù)e用做加密密鑰（其中Φ(n)=(p1)*(q1)）。 RSA算法的實(shí)現(xiàn)原理1) 隨機(jī)選擇兩個不同的素數(shù)p和q，它們的寬度是密鑰寬度的二分之一。RSA在硬件方面，以技術(shù)成熟的IC應(yīng)用于各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品。發(fā)展至今，電子安全領(lǐng)域的各方面已經(jīng)形成了較為完備的國際規(guī)范。因此，RSA的加密和解密均可在多項(xiàng)式時間內(nèi)完成。模冪算法采取平方乘算法，設(shè)l是c的長度，則計(jì)算xc mod n至多需要2l次模乘法，因?yàn)?1163。模乘法的計(jì)算方法采取先計(jì)算兩個數(shù)的乘積，再取模n，時間復(fù)雜性為O((log2n)2)。密鑰生成過程時間主要是生成隨機(jī)素數(shù)的時間及計(jì)算公鑰和私鑰的模乘法的時間。B)分組長度太大，為保證安全性，n 至少也要 600 bits。即RSA的重大缺陷是無法從理論上把握它的保密性能如何，而且密碼學(xué)界多數(shù)人士傾向于因子分解不是NPC問題。RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現(xiàn)在已近二十年，經(jīng)歷了各種攻擊的考驗(yàn)，逐漸為人們接受，普遍認(rèn)為是目前最優(yōu)秀的公鑰方案之一。2 RSA算法和RSA數(shù)字簽名算法的基本概念和原理