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1、实验二 哈希算法MD51、目的使学生认识理解数据哈希算法：了解其基本原理，掌握MD5算法过程。2、环境PC 1 台、软件VC60、3、方法和步骤（1）请根据算法的描述和你对算法过程的理解，选用一种编程语言C，C+，Java,Pascal来实现MD5和MAC算法，/以姓名小写全拼为消息，求消息的Md5指纹值如图1填充：图2：4轮线性调用图3：第i轮指纹参数变到第i+1轮指纹参数。4、注意实验报告画出MD5的流程图；对MD5照指导书进行详细描述。记录64次线性过程所变的局部32位指纹的值，及变量名；第一个参数被更新，循环右移一个参数后作为下次的4参数。如：1：a:D6D117B42: d:344A
2、84323: c:2F6FBD724: b:7AD956F264b:C08226B3以计算器为工具，手工验证，第1次和16,32,48,64次执行的a,b,c,d的计算过程。验证过程与比对过程写于报告之上。思考题：如果以姓名消息，以8位学号为密钥求MD5的HMAC值，共要做几次哈希，每次哈希分别调用了次”round”?5、预备知识1理解MD5过程Step 1： Padding M0 M1|M1| 448 mod 512填充到512位的整数倍差64位。或者64字节整数倍差8个字节。Padding内容: 1000Step 2: Append 64-bit length 填充前长度（单位：bits）
3、。若|M0| 264,则仅取低64位。即|M|%264数据格式：低字节在前(little-endian)小端格式。|M2|为512的倍数: Y1,YL-1(L个分组)Step 3: 实始化指纹值（小端格式） (little-endian)（ABCD）CV0IV ，I=1。，A = 01 23 45 67 (左边是内存状况，值形式：0x67452301)B = 89 AB CD EF (0xEFCDAB89)C = FE DC BA 98 (0x98BADCFE)D = 76 54 32 10 (0x10325476)Step 4: MD5：压缩;CV0=IV, CVi= HMD5(CVi-1,
4、Pi)4-1 (a=A,b=B,c=C,d=D) 4-2：从消息左边选出第三1个512位的分组，将其分16个整数x 0-15。连同a,b,c,d 指纹整数，移位数组s，常数数组ac，进行16位FF非线性变换。F(x, y, z)=(x) & (y) | (x) & (z)FF(a, b, c, d, x, s, ac) (a)+= F (b), (c), (d) + (x) + (UINT4)(ac); (a)= ROTATE_LEFT (a), (s); (a)+= (b); /第1轮S盒#define S11 7 #define S12 12 #define S13 17 #define
5、S14 22 轮数开始：FF (a, b, c, d, x 0, S11, 0xd76aa478); /* 1 */ FF (d, a, b, c, x 1, S12, 0xe8c7b756); /* 2 */ FF (c, d, a, b, x 2, S13, 0x242070db); /* 3 */ FF (b, c, d, a, x 3, S14, 0xc1bdceee); /* 4 */ FF (a, b, c, d, x 4, S11, 0xf57c0faf); /* 5 */ FF (d, a, b, c, x 5, S12, 0x4787c62a); /* 6 */ FF (c,
6、 d, a, b, x 6, S13, 0xa8304613); /* 7 */ FF (b, c, d, a, x 7, S14, 0xfd469501); /* 8 */ FF (a, b, c, d, x 8, S11, 0x698098d8); /* 9 */ FF (d, a, b, c, x 9, S12, 0x8b44f7af); /* 10 */ FF (c, d, a, b, x10, S13, 0xffff5bb1); /* 11 */ FF (b, c, d, a, x11, S14, 0x895cd7be); /* 12 */ FF (a, b, c, d, x12,
7、S11, 0x6b901122); /* 13 */ FF (d, a, b, c, x13, S12, 0xfd987193); /* 14 */ FF (c, d, a, b, x14, S13, 0xa679438e); /* 15 */ FF (b, c, d, a, x15, S14, 0x49b40821); /* 16 */* 第二轮循环 */ G(x, y, z)=(x) & (z) | (y) & (z) GG(a, b, c, d, x, s, ac) (a) += G (b), (c), (d) + (x) + (UINT4)(ac); = ROTATE_LEFT (a)
8、, (s); (a) += (b); /第2轮S盒#define S21 5 #define S22 9 #define S23 14 #define S24 20 GG (a, b, c, d, x 1, S21, 0xf61e2562); /* 17 */ GG (d, a, b, c, x 6, S22, 0xc040b340); /* 18 */ GG (c, d, a, b, x11, S23, 0x265e5a51); /* 19 */ GG (b, c, d, a, x 0, S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */ GG (a, b, c, d, x 5, S21,
9、 0xd62f105d); /* 21 */ GG (d, a, b, c, x10, S22, 0x2441453); /* 22 */ GG (c, d, a, b, x15, S23, 0xd8a1e681); /* 23 */ GG (b, c, d, a, x 4, S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */ GG (a, b, c, d, x 9, S21, 0x21e1cde6); /* 25 */ GG (d, a, b, c, x14, S22, 0xc33707d6); /* 26 */ GG (c, d, a, b, x 3, S23, 0xf4d50d87);
10、 /* 27 */ GG (b, c, d, a, x 8, S24, 0x455a14ed); /* 28 */ GG (a, b, c, d, x13, S21, 0xa9e3e905); /* 29 */ GG (d, a, b, c, x 2, S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */ GG (c, d, a, b, x 7, S23, 0x676f02d9); /* 31 */ GG (b, c, d, a, x12, S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */* 第三轮循环 */ H(x, y, z)=(x) (y) (z) HH(a, b, c, d, x,
11、 s, ac) (a) += H (b), (c), (d) + (x) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT (a), (s); (a) += (b); /第3轮S盒#define S31 4 #define S32 11 #define S33 16 #define S34 23 HH (a, b, c, d, x 5, S31, 0xfffa3942); /* 33 */ HH (d, a, b, c, x 8, S32, 0x8771f681); /* 34 */ HH (c, d, a, b, x11, S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
12、 HH (b, c, d, a, x14, S34, 0xfde5380c); /* 36 */ HH (a, b, c, d, x 1, S31, 0xa4beea44); /* 37 */ HH (d, a, b, c, x 4, S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */ HH (c, d, a, b, x 7, S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */ HH (b, c, d, a, x10, S34, 0xbebfbc70); /* 40 */ HH (a, b, c, d, x13, S31, 0x289b7ec6); /* 41 */ HH (d, a, b
13、, c, x 0, S32, 0xeaa127fa); /* 42 */ HH (c, d, a, b, x 3, S33, 0xd4ef3085); /* 43 */ HH (b, c, d, a, x 6, S34, 0x4881d05); /* 44 */ HH (a, b, c, d, x 9, S31, 0xd9d4d039); /* 45 */ HH (d, a, b, c, x12, S32, 0xe6db99e5); /* 46 */ HH (c, d, a, b, x15, S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */ HH (b, c, d, a, x 2, S34
14、, 0xc4ac5665); /* 48 */ /* 第四轮循环 */ I(x, y, z)=(y) (x) | (z)II(a, b, c, d, x, s, ac) (a) += I (b), (c), (d) + (x) + (UINT4)(ac); (a) = ROTATE_LEFT (a), (s); (a) += (b); /第4轮S盒#define S41 6 #define S42 10 #define S43 15 #define S44 21II (a, b, c, d, x 0, S41, 0xf4292244); /* 49 */ II (d, a, b, c, x 7, S42, 0x432aff97); /* 50 */ II (c, d, a, b, x14, S43, 0xab9423a7); /* 51 */ II (b, c, d, a, x 5, S44, 0xfc93a039); /* 52 */ II (a, b, c, d, x12, S41, 0x655b59c3); /* 53 */ II (d, a, b, c, x 3, S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
