簽名與加密安全技術基礎(一) 雜湊演算法

2021-07-01 22:57:46 字數 3670 閱讀 3950

一、

hash

演算法

著名的hash

演算法,md5

和sha1

可以說是目前應用最廣泛的

hash

演算法,而它們都是以

md4為基礎設計的。

那麼他們都有什麼用途呢?

雜湊演算法

有如下特性:

1)不可以從

訊息摘要

中復原資訊;

2)兩個不同的訊息不會產生同樣的訊息摘要;

1.1 md5

演算法md5

是rsa

資料安全公司開發的一種

單向雜湊演算法

。md5 

全稱是報文摘要

演算法(message-digest algorithm 5

),此演算法對任意長度的資訊逐位進行計算,產生乙個二進位制長度為

128位(十六進製制長度就是

32位)的「指紋

」(或稱

「報文摘要

」),不同的檔案產生相同的報文摘要的可能性是非常非常之小的。

md5演算法常常被用來驗證網路檔案傳輸的完整性,防止檔案被人篡改。

md5sumfilename.zip

"file_md5": "b1f37a708c8ed2dea463d77cce154a8b",

md5 

嚴格來說不是加密演算法,因此他產生的資料不能叫「密文

」。但是它經常被歸為「不可逆的加密演算法」,

一般用作資料庫使用者密碼的儲存。

md5 

是一種訊息摘要演算法,他產生的資料稱為

「訊息摘要值」,

md5碼可以唯一地代表原資訊的特徵,通常用於密碼的加密儲存,數字簽名,檔案完整性驗證等。

1)用作資料庫使用者密碼的加密

;android

資料庫儲存加密,比如使用者名稱的密碼,密碼通常採用的就是

md5雜湊值,長度固定,只需要固定

32個位元組屬性。

永遠不需要還原明文資訊。

登入比較,

md5(「

明文密碼

」)=資料庫密碼

md5 hash

值。像csdn.net

**過去採用明文儲存密碼是相當愚蠢和危險的。

2)用於檔案的完整性檢驗;比如廣陞

ota公升級包

package.zip

中加入md5

雜湊序列。

3)用於數字簽名。對重要內容生成

md5雜湊序列,再利用非對稱演算法私鑰對

md5雜湊序列加密。

問題:md5sum跟檔案建立時間有關係嗎?跟檔名有關係嗎??

如果「md5sum跟檔案建立時間有關係」的話,「

md5演算法被用來驗證網路檔案傳輸的完整性,防止檔案被人篡改」的意義何在?

大家都知道md5或者sha-1這種hash雜湊演算法,是對檔案內容本身逐位bit 計算。假設「

md5sum跟檔案建立時間」真的有關係,那麼檔案建立、修改、訪問時間的屬性應該是檔案本身的一部分了。

答案顯示不是這樣的.....,

新建 乙個txt文字檔案, 檔案的

建立、修改、訪問時間的屬性均有,檔案顯示為0位元組。用uedit邊切換至十六進製制模式都不可用。很明顯檔案完全是空的。

具體存在**,有興趣自己研究。

1.2

安全雜湊演算法

(secure hash algorithm

)主要適用於

數字簽名標準(

digital signature standard dss

)裡面定義的數字簽名演算法(

digital signature algorithm dsa

)。sha-1: 

對於長度小於

2^64

位的訊息

(2,097,152tb)

,sha-1

會產生乙個

160位的

訊息摘要

,因此抗窮舉

(brute-force)

性更好,

當接收到訊息的時候,這個訊息摘要可以用來驗證資料的完整性。在傳輸的過程中,資料很可能會發生變化,那麼這時候就會產生不同的訊息摘要

。sha-1

在許多安全協議中廣為使用,包括

tls和

ssl、

pgp、

ssh、

s/mime

和ipsec

,曾被視為是

md5(更早之前被廣為使用的雜湊函式)的後繼者。

一些黑客

破獲這種密碼的方法是一種被稱為

「跑字典

」的方法。有兩種方法得到字典,一種是日常蒐集的用做密碼的

字串表,另一種是用排列組合方法生成的,先用

md5程式計算出這些字典項的

md5值,然後再用目標的

md5值在這個字典中檢索。

即使假設密碼的最大長度為

8,同時密碼只能是字母和數字,共

26+26+10=62

個字元,排列組合出的字典的項數則是

p(62,1)+p (62,2)….+p(62,8)

,那也已經是乙個很天文的數字了,儲存這個字典就需要

tb級的磁碟組,而且這種方法還有乙個前提,就是能獲得目標賬戶的密碼

md5值的情況下才可以。

三、兩位歷史性重要人物

王小雲ronald l. rivest

ronald rivest:

麻省理工學院教授,主要從事密碼學、計算機和網路安全和演算法的研究。

1991

年,rivest

開發出技術上更為趨近成熟的

md5演算法。他和

adi shamir

和len adleman

一起發明了

rsa公鑰演算法,也是

rsa資料安全公司的聯合創始人。

王小雲:

山東大學,王小雲教授的貢獻在於她找到了一種方法,可以在已知原文的情況下構造出另乙個跟原文

md5值相同的串。並且該計算過程所消耗的時間是有限的、可計算的。其所提的雜湊衝撞

演算法只需少於2的

69次方步驟,少於

生日攻擊法

(birthday attack

)所需的2的

80次方步。同年

8月,王小雲、

姚期智,以及姚期智妻子

姚儲楓聯手於國際密碼討論年會提出

sha-1

雜湊函式雜湊衝撞演算法的改良版。此改良版使破解

sha-1

時間縮短為2的

63次方步。

四 、簽名與加密的核心區別

簽名並不改變主體資訊內容,並不對資訊本身加密。而加密改變了加密物件原有的資料組織形式、內容,使原有內容變得不可讀。 

用私鑰對資訊摘要進行加密,這個過程叫簽名;

對生成摘要資訊的原始內容重新生成摘要,並用公鑰對加密的資訊摘要進行解密,兩者比對的過程,叫簽名驗證。

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