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信息认证技术 Hash函数 单向函数 定义：函数f：A-- B 若满足如下两个条件，则称为单向函数。 （1）对任意x∈A ，计算y=f(x)是容易的，y∈B； （2）对y∈B ，求x∈A ，满足f(x)=y是计算上不可能的。 Hash函数 定义:函数H：A*--〉An 若满足以下三个性质，则称H是安全必威体育官网网址中的Hash函数。 A*：任意长度0,1字符串构成的集合； An：固定长度为n的0,1字符串 Hash函数 Hash函数 （1）H是单向函数； （2）已知x∈A*，找出x*∈A*，使H(x)=H(x*)在计算上是不可能的； （3）找出一对x和x*∈A*，x≠x*，使得H(x)=H(x*)在计算上不可能。（防碰撞性） Hash函数 信息认证码 与密钥相关的Hash函数值称为消息鉴别码（Message Authentication Code ,MAC)，也叫信息认证码。信息认证码附在消息m的后面，作为认证用。 信息认证码的应用模式 表示含有参数k的Hash函数，k通常是密钥。 (1)A向B送去信息m的同时，附上他们之间通信用的密钥k产生的 .B收到后，利用他们共享的密钥k，B计算得 ,若 ,则m得到确认(A寄来的无篡改的消息)，否则拒绝。 Hash函数 (2)A向B送去(m, ),即将H(m)(散列值)用密钥k加密后得 附在m的后面寄给B。B收到后首先用k解密得H(m),再计算H*(m),与(1)中相同的步骤检验是否接受m。 (3)A向B送去(m, ) ,其中 是A对H(m)利用公钥密码系统中A的私钥进行数字签名。B收到后，利用A的公钥 做 然后计算H*(m),看是否相同进行检验。 MD5算法 (1)MD5简介 MD5算法是R.Rivest在MIT开发设计的散列函数，MD表示消息摘要(Message Digest)。对于输入的任意长的消息，通过MD5算法输出是128bit的0，1字符串，我们称为消息摘要，又叫散列值。 算法设计的目标： 安全性 直接安全性 速度 简单性和紧凑性 有利于微处理器运行 MD5算法 (2)MD5算法描述 初始化 (1)首先填充消息m使其长度比特数b满足 b≡448 mod 512 即补充上去的比特，使之m的长度比512的倍数仅少64bit。补充的比特除第一位是1外，后面全是0。 (2)在(1)的基础上，再附上64bit表示原来消息的真实长度(比特数)，这样消息总长度恰好是512的整数倍。 (3)将前面处理后的消息划成长度为512bit的分组 ,总共L个512bit分组。 每个分组又划分为16个长度为32bit的子分组 (4)四个32bit的变量初始化为 A=O B=0x89abcdef C=0xfedcba98 D=0MD5算法 MD5算法 MD5算法 MD5算法 逻辑函数 这四轮中每轮各有一个逻辑函数，分别用FF,GG,HH,II来表示，具体如下： FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+F(b,c,d)+Mj+ti)s) GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+((a+G(b,c,d)+Mj+ti)s) HH(a,b,c,d, Mj,s, ti)表示a=b+((a+H(b,c,d)+Mj+ti)s) II(a,b,c,d, Mj,s, ti)表示a=b+((a+I(b,c,d)+Mj+ti)s) Mj表示分组的第j个子分组(j从0到15),s 表示循环左移s位， ti是常数。 MD5算法 MD5算法 SHA算法 SHA算法是美国标准与技术国家研究所(NIST)和NSA共同开发设计的，作为美国信息压缩的标准，与数字签名标准DSS一起使用。SHA对输入长度小于264 bit的消息，产生160bit的hash值。 SHA算法描述 初始化 (1)与MD5一样，首先将消息填充为512bit的整数倍。填充方法与MD5完全一样，先添加一个1，然后填充尽量多的0使其长度是512的倍数刚好减去64bit，最后64bit表示消息填充前的长度。 (2)初始5个32bit的变量 A=0 B=0xefcdab89 C=0x98badcfe D=0