基于S盒的單分組哈希函數(shù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、哈希函數(shù)是一種消息摘要算法，它具有不可逆的特點(diǎn)，常被應(yīng)用于數(shù)據(jù)的完整性驗(yàn)證、錯(cuò)誤檢驗(yàn)、快速查找等方面。非常多的網(wǎng)站通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)用戶(hù)賬號(hào)和密碼的哈希值的方法來(lái)防止系統(tǒng)管理員竊取用戶(hù)的隱私信息。它也被使用在數(shù)字證書(shū)中，對(duì)證書(shū)的重要信息進(jìn)行哈希運(yùn)算，一方面可保障證書(shū)內(nèi)容的完整性，另一方面可提高證書(shū)合法性驗(yàn)證的效率。但在實(shí)際應(yīng)用中，如果運(yùn)算對(duì)象是短消息，使用傳統(tǒng)的哈希函數(shù)來(lái)做消息摘要會(huì)造成效率上的浪費(fèi)，因此針對(duì)短消息進(jìn)行處理應(yīng)選用單分組哈

2、希函數(shù)（SBH）。但是單分組哈希函數(shù)還存在安全性問(wèn)題，短消息由于其消息長(zhǎng)度較短，所以更容易遭到攻擊，而已有的單分組哈希函數(shù)并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)短消息安全性進(jìn)行加強(qiáng)。
　　本學(xué)位論文的主要研究?jī)?nèi)容為設(shè)計(jì)具有更高安全性的單分組哈希函數(shù)，即安全單分組哈希函數(shù)（SSBH）。共有兩個(gè)版本：帶密鑰的安全單分組哈希函數(shù)（SSBH_KEY）和不帶密鑰的安全單分組哈希函數(shù)（SSBH）。安全單分組哈希函數(shù)的主要算法結(jié)構(gòu)與韓國(guó)加密標(biāo)準(zhǔn) SEED加密算法類(lèi)似。

3、SEED算法是分組密碼算法，為了使其成為一個(gè)單分組哈希函數(shù)就需要對(duì)其進(jìn)行改造，主要方法是修改SEED的初始化緩存部分以及它的核心部件F函數(shù)（內(nèi)含S盒）。初始化部分被修改為對(duì)短消息填充特定比特串且只接受128位及以下的數(shù)據(jù)，F(xiàn)函數(shù)從2個(gè)寄存器輸入變?yōu)?個(gè)寄存器輸入，同時(shí)運(yùn)算線路也變?yōu)?條并加入了 MD5的非線性函數(shù)。最后使用本論文中新設(shè)計(jì)的單分組哈希函數(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)口令認(rèn)證的后端加密系統(tǒng)，可以有效地保護(hù)服務(wù)器后臺(tái)用戶(hù)數(shù)據(jù)的安全。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了

4、一種在認(rèn)證領(lǐng)域有著廣泛用途的算法—哈希鏈算法。
　　本學(xué)位論文共設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：算法效率實(shí)驗(yàn)和雪崩效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。在算法效率實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)新的單分組哈希函數(shù)與舊的單分組哈希函數(shù)SBH、傳統(tǒng)哈希函數(shù)MD5、SHA1進(jìn)行了算法效率對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩個(gè)新的單分組哈希函數(shù)相對(duì)于MD5、SBH-128至少都有20％的效率提升。雪崩效應(yīng)實(shí)驗(yàn)主要是為了觀察算法的混淆性，將新設(shè)計(jì)的單分組哈希函數(shù)與舊的單分組哈希函數(shù)以及 MD5進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明，