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第3章 单向散列函数 第3章 单向散列函数 3.1 MD5算法 3.2 安全散列函数(SHA) 3.3 消息认证码(MAC) 习 题 第3章 单向散列函数 3.1 MD5 算法 上面提到的散列值是由单向散列函数产生的。所谓 的单向散列函数(Hash Function ，又称哈希函数、杂凑 函数) ，是将任意长度的消息M 映射成一个固定长度散 列值h 的函数： h=H(M) 其中，h 的长度为m 。 第3章 单向散列函数 散列函数要具有单向性，则必须满足如下特性： ●给定M ，很容易计算h 。 ●给定h ，根据H(M)=h反推M很难。 ● 给定M ，要找到另一消息M并满足H(M)=H(M) 很难。 在某些应用中，单向散列函数还需要满足抗碰撞 (Collision) 的条件：要找到两个随机的消息M和M ，使 H(M)=H(M)满足很难。 在实际中，单向散列函数是建立在压缩函数之上 的，如图3-1所示。 第3章 单向散列函数 消息分组1 消息分组2 … 消息分组n 填充位 压缩 压缩 压缩 IV … 函数值 函数 函数 函数 图3-1 单向散列函数工作模式 第3章 单向散列函数 给定一任意长度的消息输入，单向函数输出长为m 的 散列值。压缩函数的输入是消息分组和前一分组的输出 (对第一个压缩函数，其输入为消息分组1和初始化向量 IV) ；输出是到该点的所有分组的散列，即分组M 的散 i 列为 h =f (M , h ) i i i−1 该散列值和下一轮的消息分组一起作为压缩函数下 一轮的输入。最后一分组的散列就是整个消息的散列。 单向散列函数还经常用于消息认证( 防篡改) 、数字签名。 本章将介绍几种常用的单向散列函数。 第3章 单向散列函数 3.1.1 算法 MD表示消息摘要(Message Digest) 。MD5是MD4 的 改进版，该算法对输入的任意长度消息产生128位散列 值(或消息摘要)[1] 。MD5算法可用图3-2表示。 第3章 单向散列函数 64 填充位 消息长度(K mod 2) L×512 bit ＝N×32 bit K bit 消息 100…0 512 bit 512 bit 512 bit Y Y … Y 0 1