Hash函数MD5攻击技术研究(5)
时间:2025-07-11
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Hash函数MD5攻击技术研究
第一章绪论
第一章绪论弟一早珀T匕
1.1论文的研究背景
Hash函数在数字签名系统中扮演着重要的角色。“Hash函数"一词最初来源于计算机科学,表示可以将任意长度的字符串压缩成固定长度的字符串的函数,Hash函数的输出结果,称为Hash值,又称为消息摘要、指纹等。
通俗地讲,Hash函数用于压缩消息,是将任意长的消息映射为固定长度的Hash值。消息的Hash值可以看作是数字指纹:像实际生活中指纹可以验证一个人身份的唯一性一样,Hash函数可用于验证一个消息的唯一性。也就是说,给定某一消息和Hash值,我们可以判断此消息与Hash值是否匹配。此外,类似于我们在嫌疑犯数据库里比较一系列犯罪现场出现的指纹一样,我们可以从有限的消息中检测某些Hash值与哪些原始消息相匹配。然而,对于给定的Hash值不可能恢复出其原始消息。Hash函数有三个安全特性,包括抗碰撞攻击、抗原象攻击和抗第二原象攻击。由于这些特性,Hash函数在公钥密码、数字签名、完整性检验、身份认证等领域中有着广泛的应用。
目前,Hash函数主要有MDx系列和SHA系列,MDx系列包括MD4[1。、
MD5121、HAVALl31、RIPENDl4】等;SHA系列包括SHA.0t51、SHA.1【6l、SHA-256、SHA-384frl等,这些Hash算法体现了目前主要的Hash函数设计技术。
本论文是对MD5算法攻击技术的研究和探索。MD5算法是由MD4算法发展而来的,其中MD表示消息摘要(MessageDigest)。MD4算法是较早出现的Hash函数算法,它使用了基本的算术和布尔运算,其设计原则采用了迭代结构的思想。在MD4算法公布后,许多Hash函数算法相继提出,包括MD5、HAVAL、RIPEMD、
RIPEMD.128、RIPEMD.160、SHA-0和SHA.1等,它们的大多数算法也是基于MD4算法的设计原则。RIPEMD算法是欧洲计划RIPE的组成部分。RIPEMD.128算法是1996年由HansDobbertin,AntoonBosselaers和BartPreneel提出来,用于替代实际应用中的RIPEMD算法。
在近十几年里,对于Hash函数的分析取得了一些进展。1996年,H.Dobbertin给出了一个对MD4算法完整算法的攻击【8l,该攻击以2抛的概率找到一个碰撞,他同时给出了如何找到有意义消息碰撞的方法;1998年,H.Dobbertin证明了MD4算法的前两圈不是单向函数【91,这一结论意味着对于寻找第一原像和第二原像存在有效的攻击。对于RIPEMD算法,H.Dobbertin能够以231的复杂性找到两圈RIPEMD的碰
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