《3个着名加密算法(MD5、RSA、DES)的解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3个着名加密算法(MD5、RSA、DES)的解析（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5，在90年代初由MIT的计算机科学实验室和RSA Data Security Inc发明，经MD2、MD3和MD4发展而来。 MD5将任意长度的“字节串”变换成一个128bit的大整数，并且它是一个不可逆的字符串变换算法，换句话说就是，即使你看到源程序和算法描述，也无法将一个MD5的值变换回原始的字符串，从数学原理上说，是因为原始的字符串有无穷多个，这有点象不存在反函数的数学函数。 MD5的典型应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹)，以防止被“篡改”。举个例子，你将一段话写在一个叫 readme
2、.txt文件中，并对这个readme.txt产生一个MD5的值并记录在案，然后你可以传播这个文件给别人，别人如果修改了文件中的任何内容，你对这个文件重新计算MD5时就会发现。如果再有一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。 MD5还广泛用于加密和解密技术上，在很多操作系统中，用户的密码是以MD5值（或类似的其它算法）的方式保存的， 用户Login的时候，系统是把用户输入的密码计算成MD5值，然后再去和系统中保存的MD5值进行比较，而系统并不“知道”用户的密码是什么。RSA是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算
3、法的名字以发明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。它经历了各种攻击，至今未被完全攻破。DES算法美国国家标准局1973年开始研究除国防部外的其它部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1974年8月27日先后两次向公众发出了征求加密算法的公告。1977年1月，美国政府颁布：采纳IBM公司设计的方案作为非机密数据的正式数据加密标准（DES?DataEncryptionStandard）。1.加密算法之MD5算法在一些初始化处理后，MD5以512位分组来处理输入文本，每一分组又划分为16个32
4、位子分组。算法的输出由四个32位分组组成，将它们级联形成一个128位散列值。首先填充消息使其长度恰好为一个比512位的倍数仅小64位的数。填充方法是附一个1在消息后面，后接所要求的多个0，然后在其后附上64位的消息长度（填充前）。这两步的作用是使消息长度恰好是512位的整数倍（算法的其余部分要求如此），同时确保不同的消息在填充后不相同。四个32位变量初始化为：A=001234567B=089abcdefC=0xfedcba98D=076543210它们称为链接变量（chainingvariable）接着进行算法的主循环，循环的次数是消息中512位消息分组的数目。将上面四个变量复制到别外的变量中
5、：A到a，B到b，C到c，D到d。主循环有四轮（MD4只有三轮），每轮很相拟。第一轮进行16次操作。每次操作对a，b，c和d中的其中三个作一次非线性函数运算，然后将所得结果加上第四个变量，文本的一个子分组和一个常数。再将所得结果向右环移一个不定的数，并加上a，b，c或d中之一。最后用该结果取代a，b，c或d中之一。以一下是每次操作中用到的四个非线性函数（每轮一个）。F(X,Y,Z)=(X&Y)|(X)&Z)G(X,Y,Z)=(X&Z)|(Y&(Z)H(X,Y,Z)=XYZI(X,Y,Z)=Y(X|(Z)(&是与,|是或,是非,是异或)这些函数是这样设计的：如果X、Y和Z的对应位是独立和均匀的，
6、那么结果的每一位也应是独立和均匀的。函数F是按逐位方式操作：如果X，那么Y，否则Z。函数H是逐位奇偶操作符。设Mj表示消息的第j个子分组（从0到15），s表示循环左移s位，则四种操作为：FF(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+(a+(F(b,c,d)+Mj+ti)s)GG(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+(a+(G(b,c,d)+Mj+ti)s)HH(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+(a+(H(b,c,d)+Mj+ti)s)II(a,b,c,d,Mj,s,ti)表示a=b+(a+(I(b,c,d)+Mj+ti)s)这四轮（64步）是：第一轮FF(a,b,c,d
7、,M0,7,0xd76aa478)FF(d,a,b,c,M1,12,0xe8c7b756)FF(c,d,a,b,M2,17,0242070db)FF(b,c,d,a,M3,22,0xc1bdceee)FF(a,b,c,d,M4,7,0xf57c0faf)FF(d,a,b,c,M5,12,04787c62a)FF(c,d,a,b,M6,17,0xa8304613)FF(b,c,d,a,M7,22,0xfd469501)FF(a,b,c,d,M8,7,0698098d8)FF(d,a,b,c,M9,12,08b44f7af)FF(c,d,a,b,M10,17,0xffff5bb1)FF(b,c,d
8、,a,M11,22,0895cd7be)FF(a,b,c,d,M12,7,06b901122)FF(d,a,b,c,M13,12,0xfd987193)FF(c,d,a,b,M14,17,0xa679438e)FF(b,c,d,a,M15,22,049b40821)第二轮GG(a,b,c,d,M1,5,0xf61e2562)GG(d,a,b,c,M6,9,0xc040b340)GG(c,d,a,b,M11,14,0265e5a51)GG(b,c,d,a,M0,20,0xe9b6c7aa)GG(a,b,c,d,M5,5,0xd62f105d)GG(d,a,b,c,M10,9,002441453)
9、GG(c,d,a,b,M15,14,0xd8a1e681)GG(b,c,d,a,M4,20,0xe7d3fbc8)GG(a,b,c,d,M9,5,021e1cde6)GG(d,a,b,c,M14,9,0xc33707d6)GG(c,d,a,b,M3,14,0xf4d50d87)GG(b,c,d,a,M8,20,0455a14ed)GG(a,b,c,d,M13,5,0xa9e3e905)GG(d,a,b,c,M2,9,0xfcefa3f8)GG(c,d,a,b,M7,14,0676f02d9)GG(b,c,d,a,M12,20,08d2a4c8a)第三轮HH(a,b,c,d,M5,4,0xfff
10、a3942)HH(d,a,b,c,M8,11,08771f681)HH(c,d,a,b,M11,16,06d9d6122)HH(b,c,d,a,M14,23,0xfde5380c)HH(a,b,c,d,M1,4,0xa4beea44)HH(d,a,b,c,M4,11,04bdecfa9)HH(c,d,a,b,M7,16,0xf6bb4b60)HH(b,c,d,a,M10,23,0xbebfbc70)HH(a,b,c,d,M13,4,0289b7ec6)HH(d,a,b,c,M0,11,0xeaa127fa)HH(c,d,a,b,M3,16,0xd4ef3085)HH(b,c,d,a,M6,23
11、,004881d05)HH(a,b,c,d,M9,4,0xd9d4d039)HH(d,a,b,c,M12,11,0xe6db99e5)HH(c,d,a,b,M15,16,01fa27cf8)HH(b,c,d,a,M2,23,0xc4ac5665)第四轮II(a,b,c,d,M0,6,0xf4292244)II(d,a,b,c,M7,10,0432aff97)II(c,d,a,b,M14,15,0xab9423a7)II(b,c,d,a,M5,21,0xfc93a039)II(a,b,c,d,M12,6,0655b59c3)II(d,a,b,c,M3,10,08f0ccc92)II(c,d,a,
12、b,M10,15,0xffeff47d)II(b,c,d,a,M1,21,085845dd1)II(a,b,c,d,M8,6,06fa87e4f)II(d,a,b,c,M15,10,0xfe2ce6e0)II(c,d,a,b,M6,15,0xa3014314)II(b,c,d,a,M13,21,04e0811a1)II(a,b,c,d,M4,6,0xf7537e82)II(d,a,b,c,M11,10,0xbd3af235)II(c,d,a,b,M2,15,02ad7d2bb)II(b,c,d,a,M9,21,0xeb86d391)常数ti可以如下选择：在第i步中，ti是4294967296*
13、abs(sin(i)的整数部分,i的单位是弧度。(2的32次方)所有这些完成之后，将A，B，C，D分别加上a，b，c，d。然后用下一分组数据继续运行算法，最后的输出是A，B，C和D的级联。MD5的安全性MD5相对MD4所作的改进：1.增加了第四轮.2.每一步均有唯一的加法常数.3.为减弱第二轮中函数G的对称性从(X&Y)|(X&Z)|(Y&Z)变为(X&Z)|(Y&(Z)4.第一步加上了上一步的结果,这将引起更快的雪崩效应.5.改变了第二轮和第三轮中访问消息子分组的次序,使其更不相似.6.近似优化了每一轮中的循环左移位移量以实现更快的雪崩效应.各轮的位移量互不相同.2.加密算法之RSA算法它是
14、第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。它经历了各种攻击，至今未被完全攻破。一、RSA算法:首先,找出三个数,p,q,r,其中p,q是两个相异的质数,r是与(p-1)(q-1)互质的数p,q,r这三个数便是privatekey接著,找出m,使得rm=1mod(p-1)(q-1).这个m一定存在,因为r与(p-1)(q-1)互质,用辗转相除法就可以得到了.再来,计算n=pq.m,n这两个数便是publickey编码过程是,若资料为a,将其看成是一个大整数,假设a=n的话,就将a表成s进位(s=n,通常取s=2t),则每一位数均小於n,然後分段编码接下来,计算b=ammodn,(0=bn),b就是编码後的资料解码的过程是,计算c=brmodpq(0=cpq),於是乎,解码完毕等会会证明c和a其实是相等的如果第三者进行窃听时,他会得到几个数:m,n(=pq),b他如果要解码的话,必须想办
