关于对哈希算法研究和应用.doc

关于对哈希算法的研究与应用 摘要：随着科学技术的不断发展，许多新的算法在各个领域中有了进一步的应用，其中技术较为先进的哈希算法，以其独特的计算方式受到了广泛的应用。本文主要从哈希算法的定义、特点、原理、应用等方面展开了深入的研究，供大家讨论研究。 关键词：哈希算法；含义；原理；方式；应用 the research and application of the hash algorithm huang yunke,xin xiaolong,li chenglong,li yumin (department of mathematics, northwest university, xi’an 710069,china) abstract: with the continuous development of science and technology, many new algorithms have further applications in various fields in which technology is more advanced hash algorithm, with its unique method of calculation has been widely used. mainly from the hash algorithm definition, characteristics, principles and applications, in-depth study for discussion study. keywords: hash algorithm; meaning; principle; way; application 一、哈希算法的含义 哈希的英文名为hash，意思为散列，它将任意长度的二进制值对应为固定长度的二进制值，这个值就是我们所要说的哈希值。哈希值的输出空间一般要比输入空间小很多，不一样的输入也会哈希成相同的输出。在哈希一段明文中，如果改变明文中的内容，会导致散列产生不一样的结果，如果要想找到哈希为同一个数值的不同的输入内容，是无法通过各种算法来实现的，因此我们可以利用散列值的这一特点来检验数据的完整性。哈希算法就是将哈希值的输出，它是用来形成某些数据消息或会话内容片段的散列值的计算方法。较为先进合理的哈希算法，可以通过对散列输入数据进行修改时，可以更改结果散列值中的所有位，所以散列对于数据的检测有很好的作用。哈希算法的方式很多，现在普遍在采用的方法有以下几种，分别为：md2、md4、md5 和安全哈希算法(sha-1)。 哈希表也叫做散列表，它根据已经设定好的哈希算法和处理数据问题的计算方式，将关键码值映射到一个有限的位置空间中，并关键码值的空间位置中的象，作为存储点，这种存放记录的数组形成的表叫做哈希表。这种对应的映射函数叫做哈希函数。在算法中所得到的存放空间就是哈希地址，也叫做散列地址。 二、哈希算法的原理 哈希算法的原理是根据数据帧的散列值服务器数计算出余数，通过这种方法来确定目前数据帧中的内容将会发向哪一个散列值服务器。实际上也可以说就是集合之间所产生的彼此对应的关系，相当于在一个集合内的一个数据帧映射到另一个集合内所对应的那个数据帧的过程。在这个过程中也会涉及到一个哈希算法的分布问题。哈希表的工作原理就是把一个数据帧按照某一种设定好的算法，比如说散列算法，将其转换为数字的形式，将这些数字对数组长度进行余数计算，取其余数，将结果作为该数组的下一个标记，将数值进行存储，并将其存储在这个数字下标下的数组空间内。如果发出有关哈希表的查询命令后，就可以使用散列函数将数据帧转换成其标记下对应的数组，从而从该空间内取得相应的散列值。散列表根据输入数值的变化而不断发生变化。因此，我们可以充分利用哈希算法中的数组定位功能来确定相应的数据位置。由于哈希算法的这一功能，可以快速的完成查找任务，这要同线性数据结构与表格、队列等计算方法相比速度已经有了很大的提升。 三、哈希算法的方式 （一）md4算法 md4算法是哈希算法中较为成熟的算法之一，它是由现任麻省理工学院（mit）电子和计算机科学系viterbi 讲座教授ronald l. rivest在上个世纪九十年代出创造出来的一种哈希算法方式。md是指消息摘要的意思，是message digest 的缩写。它一般使用在32位的计算机处理器模块内，通过软件系统来实现其算法功能。md4算法在计算过程中需要及时填补有关message digest来保证message digest的bit位长度加上448后能够被512进行整除，之后，通过64位的二进制message digest被填补进来，将信息制定为512bit，并且每个部分都需要