HASH函数简介概要1.ppt

Hash 函数 Hash函数 Hash函数 在实际的通信必威体育官网网址中，除了要求实现数据的必威体育官网网址性之外，对传输数据安全性的另一个基本要求是保证数据的完整性。 密码学中的Hash函数可为数据完整性提供保障 数据的完整性是指数据从发送方产生后，经过传输或存储以后，未被以未授权的方式修改的性质。 Hash函数 Hash函数通用来构造数据的短“指纹”（函数值）；一旦数据改变，指纹就不再正确。即使数据被存储在不安全的地方，通过重新计算数据的指纹并验证指纹是否改变，就能够检测数据的完整性。 Hash函数h是一公开函数，用于将任意长的消息（或数据）x映射为较短的、固定长度的一个值h(x)，作为认证符，称函数值h(x)为杂凑值、杂凑码或消息摘要 Hash函数 对于Hash函数的安全要求，如果对于 原像问题 第二原像问题 碰撞问题 这三个问题都是难解的，则认为该Hash函数是安全的。 Hash函数的安全性 单向性：已知h，求使得h(x)=y的x在计算上是不可行的，这一性质称为函数的单向性，称h(x)为单向散列函数。 问题 原像（Preimage） 实例：Hash函数h：X → Y和y∈Y 找出：x∈X使得h(x)=y Hash函数的安全性 弱单向性：已知x，找出x’ （x’ ≠x）,使得h(x’ )= h(x) 在计算上是不可行的，满足这一性质的单向散列函数称为弱单向散列函数。 问题 第二原像 实例：Hash函数h：X → Y和x∈X 找出：x’∈X使得x’ ≠x,并且h(x’ )= h(x) Hash函数的安全性 强单向性：找出任意两个不同的输入x，x’ 使得h(x’ )= h(x)在计算上是不可行的，满足这一性质的单向散列函数，则称其为强单向散列函数 问题 碰撞 实例：Hash函数h：X → Y 找出：x，x’∈X使得x’ ≠x,并且h(x’ )= h(x) Hash函数的安全性 第②和第③个条件给出了Hash函数无碰撞性collision-free的概念 Hash函数的碰撞collision 设x和y是两个不同的消息，如果h(y)=h(x)，则称x和y是Hash函数的一个碰撞 Hash函数的安全性 MD4:1990年10月由Ron Rivest作为RFC1320提出了MD4算法RFC 1320 ，这个算法很快就被den boer和bosselaers等人破译了，但它的设计思想却影响了后来MD5，HAVAL等算法，是MD5的前身。 它适用在32位字长的处理器上用高速软件实现--它是基于 32位操作数的位操作来实现的。 著名的Hash算法： Hash算法 MD5:1992年4月Ron Rivest公布的MD4的改进RFC 1321称为MD5 它对输入仍以512位分组，其输出是4个32位字的级联，与 MD4 相同。MD5比MD4来得复杂，并且速度较之要慢一点，但更安全，在抗分析和抗差分方面表现更好。 著名的Hash算法： Hash算法 从密码分析的角度来看，MD5被认为是易受攻击的 2004年山东大学王小云教授破译了MD5，采用”比特追踪法”(模差分方法)可以很快的找到一个碰撞。而且这种攻击已经部分的可实用化，即找到有意义的碰撞。 Hash算法 SHA1:安全杂凑算法(secure hash algorithm, SHA)由美NIST设计，于1993年作为联邦信息处理标准（FIPS PUB 180）公布，称做安全散列标准 ，这个版本现在常被称为 “SHA-0”。SHA是基于MD4的算法，其结构与MD4非常类似。SHA在发布之后很快就被 NSA 撤回，并且以1995年发布的修订版本FIPS PUB 180-1 (通常称为 “SHA-1”) 取代 著名的Hash算法： Hash算法 1998年，在一次对 SHA-0 的攻击中发现这次攻击并不能适用于 SHA-1 —不知道这是否就是 NSA 所发现的错误，但这或许暗示我们这次修正已经提升了安全性。 但SHA-1现在理论上已经被王小云破译了 Hash算法 * * * * Hash 函数 * * * *