试验散列函数试验

1、实验九散列函数实验【实验思考】参照实验原理，根据算法跟踪实验画出各个算法函数的主要流程图思考各个散列算法的安全性和优缺点【实验原理】散列函数是一种单向密码，即是一个从明文到密文的不可逆映射，只有加密过程，不可解密；同时散列函数可以将任意长度的输入经过变换以后得到固定长度的输出。散列函数在完整性认证和数字签名等领域有广泛应用。散列函数应满足以下要求：(1)算法公开，不需要密钥。(2)具有数据压缩功能，可将任意长度的输入转换为固定长度的输出。(3)已知m,容易计算出 H(m)。(4)给定消息散列值 H(m),要计算出m在计算上是不可行的。(5)对任意不同的输入 m和n,它们的散列值是不能相同的。-

2、、MD5算法MD5(Message-Digest Algorithm 5)即信息-摘要算法，是 MD4算法的改进；算法的输入 为任意长度的消息，分为512比特长的分组，输出为 128比特的消息摘要。处理过程如下：(1)对消息进行填充，使其比特长度为n第三幽蟆拗A JE “匚 JD ,帚四画救登换点击“第一轮函数变换”按钮，进入轮函数变换窗口。依次点击界面中的按钮，得到 MD5 算法中的各种中间步骤结果，如下图所示。 主窗口能函照报 AErfiAE匚口依次执行“第二轮函数变换”，“第三轮函数变换”，“第四轮函数变换”后，进入该组信息 摘要变换的最后一步。点击最下面的加法异或按钮，得到该分组的信息

3、摘要结果。具体如下 图所示。四、SHA扩展实验SHA扩展实验包括 SHA1扩展实验和 SHA2-224/256扩展实验等，此处以SHA1扩展实 验为例，其他可参照完成。点击扩展实验下的“ SHA1扩展”按钮，进入 SHA1扩展实验的主页面。(1)在测试向量文本框中车入任意长度的ASCII字符串，点击“运行” ，SHA-1算法的运行结果会出现在信息摘要文本框中，如下图所示。则 i 而向置u deffhi j klmctap qr stuvwKjfi信息摘要 32 dl 0 cTb8cf96570 ca04ce37 2al 9d84240 d3 a89算法演示； 运行(2)观察SHA-1算法的执行

4、过程。点击“算法演示”按钮，激活算法演示界面，如下图所示。曲招方组班号 口如福最大分组曲 】.开始卜立恋表H E IE H H在“数据分组编号(q)”文本框中输入一个小于“数据最大分组数”文本框中的非 负整数，然后点击“开始”，启动算法执行。具体如下图所示。射据分组娟号也，0射据耻分殂射1 I产带1状百轮函数变换”按钮，进入轮函数变换窗口。 依次点击界面中的按钮,得至Ij SHA-1点击“第摘要变换的最后一步。点击最下面的模232加法按钮，得到该分组的信息摘要结果。具体如 下图所示。救掘分组第号0I(曲最大分组构J开始燧裴即45230，REwdM)BS 一 | 脚母f； | 325476 一|

5、 卜3起电1司一 |*q A J J -I %第芟损/cX口14弟一VtiiLI期k拒由7乩、/cjDeJ*、*、/c VnJE常吗随蓟邮32dlD7bcaQdceTT观察该分组的状态表。点击“状态表( q)”按钮，如下图所示。H*-1主窗口 j状态表明文寸短息.bailiif.giii jld.BiiioipqprituvwxjrzB162B36465666768的匕弱h&iSdfieSfTO7172737475761770TSTaBOOO0D000000dQ101010101010103030303190L0101J303031 c68SiBcSdlJD能花2 口时60G3cl0353fl

6、GljSl858aB0aJlMl k7 Mo4a52S7626bl74c53&45TfetS01 德 03609aD06施9加9境23495 曲92d5e5alid斛宓470。41bse粥2Tw就此b油唱融as赵必找心619的4知84W9q4射 44sq97网田2S741947283b2el55ZOdidlEBEb血9bd,9c34lB4d33Oc40abl3.a5d9eelj5SIac3fde599be9023SSti4e710flf9361ce5S0aa33c7efdObcOOT45cd8d0d8k6033 的7955024461ccbbef32c53D93c77e3f593c363w93

7、110Sf296lZd(7cf2037lb3dl MB 82d52Sb&eIbSbef95版JZS4d4f5S9dZ5ab95bg3TirZc933Z0i7五、SHA-1分步计算(1)点击“扩展实验”框中的“ SHA1分步计算”按钮，进入 SHA1分步骤计算窗体。(2)输入明文实验系统支持最长两个数据块的明文，即 512+448比特(120字节)，此处以输入四次26个字母即104字节为例。(3)消息填充依次点击“填充 1”按钮、“填充0”按钮、“填充长度与分组”按钮，完成消 息的填充，如下图所示，窗体右侧每一步为对应的原理。SHA1分化质演示消息城充d甫 f疝i.jklm巧npqfsi 七uv

8、wx5二位*工 ah cdafgtd jldAiLopr EliawNyEA.bc d.t16 送制 E L6263B4&5ea76B69SJBECBIi6BeiFTtrTLT273747576777ffT ST Afi LH26:埴死“L国制 QL1DCQD1 OLlDDOLa ailDDQLl ailQDIDQ aLlDOlDl ailQDJLa Oil:埴死16进制 6LES&3B4 65566163 696AEBBC GIEEEJTn 7172737 7FT6H73 757 j一充长.号分绢16进制 6g维3乂 烟的佃 6奥榔6C 6D&E6T7O 7I72T37A 757671718

9、 797 宜法原理埴无-1殂文由十六进制品示(江：学充后明文长匿是51位的星额恬)KRTO-ffi T墙充”炉明立埴元r,把明文补至44a位埴无长度身分坦明交埴克加位(原能明文长.度的64位求示)J期文升至5次位5】喻明文分为I啮子明火分组；MW.1E15玄应长度的蛔1 000.64这佼*(4)计算首个数据块的摘要点击“初始化”按钮，初始化缓冲区变量；点击“扩充第0 15组明文”和“扩充第 16-79组明文”按钮，完成对明文的扩充；点击“读取变量初始值”和“ 4轮共80步计算”按钮，完成各轮核心压缩函数的运算；点击求和运算，生成首个数据块最终160位的散列值。上述过程如下图所示。HA1舞步骈演

10、示初始牝H3 103254.76HOLB进制 67452301HE93EJLDCFEK4C3HZE1H0扩先第CT-L5相明文61E63e4 65666T69 695AJFTC4-T)T17ZT3T4 75T57 1ms匐T 电2j g口招9J. SB&CgDfiE BFT01TC175J TT7ST幻Jl MASS旧 BSSl扩充筹用一“期娈女行进制3CMO4QC (JEW铉 33H0WC EED01EE4 EBE9DEM 96EBIAEC ZB出进制6T4523DLC 96EAHCFE中LM2S4T6C3ICE1I04就掷口妙计苴初始出2跄景星,殛出5可叮的标空相购机氢心口, E ： HD

11、R, H2,町K4 加d=(MT例第口总用=0建1D蜩 4眩=0藉9BWFE加册毛轲酒熔q花E=N3=M3KE1PO扩充第0-L51B明支利用公式将配份子阻文身疆扩充到明附子明文牙胆：靠省1-79犷花芸式为：* I = M t ,当口匕15扩充第由一T9组明空扩充为I = ( ff 1-3 V t-6 V t-H3 V ) L 当 L6，t*79凌取受量K蛇的读取天量AB,。/的制始值4隧60多部置给畀计入号个支fit中51U1期粒翎击运算，共60个步累：使用如节公式煤作&B. E*- (A5+ftUP 比C)+E+*r+Kt, M 出0口)5Pli区申门巩瓦。为遗揖函均-已为子明良行能HU为

12、团定簟数.XI = OXW0ETW9Ki = 0mEHf3EI：A14 = OxEJIBECIiCKt = 口式癌G照El 时 C,叩=5： AMD ElC.B) - S XCffi flC.O) = AMD E典C,g t E XDE山=t0效餐t39)(40 = t = 59) 冏* t i+1 Du CHE+ITE.B=A(A的原蜘1。C = EOCJUrJC的原始仅1E = D中的原拾值民是：轮；/F”即加期.：国A；D.E；(5)计算后续数据块的摘要点击“设置H0H4”按钮，计算后续数据块的散列值，如下图所示。笫二部分计算后线数据邮摘要设置变量M0-H4HlKZK3H416进制 C0E9B89610296F6*A4AEE844CCS5D90D59E7S06F六、HMAC(1)选择明文格式，输入明文；(2)勾选计算使用的算法，默认为全选;(3)点击“计算”按钮，使用所选算法分别计算明文的散列值；算法对应的文本框中将显示相应的散列值，如下 错误！未找到引用源。所示。01234567ebO7O097d!d7a9f5Te2 迎酊吕】Q514b3344243c债7a 22 E 耳曲曲 工 e旗 4054】 3936吠 d】盒喀 95 硝 f明交： 莫车 v oisMEereft 塞交口瞅制J ND5 ： 口 SMA1 : 口 SMK5&： 密期； 0口5日： 回 StttL/