Классификация протоколов удаленного взаимодействия абонентов. Протоколы контроля целостности информации. Протоколы идентификации и аутентификации абонентов в сети, страница 11

·  В алгоритмах электронно-цифровой подписи для создания сжатого образа сообщения.

·  В криптосистемах для реализации механизма верификации правильности зашифрованных текстов. (поддерживание целостности)

·  В процедуре идентификации объектов для защиты паролей.

·  В качестве псевдослучайных функций.

Схема вычисления

Схема вычисления значения h(M) ХФ h для сообщения M обычно включает в себя:

1.  Алгоритм вычисления шаговой функции хеширования g

2.  Итеративную процедуру вычисления ХФ h

Скоростное преобразования

1.  Скоростных шифраторов n-битного блока информации

2.  Операций модульной арифметики

3.  Быстрого преобразования Фурье

4.  Математических операций

Семейство хэш-функции MD 4,5

Основные используемые операции – сложение по модулю 232, циклический сдвиг, логические операции.

Хэш-функция MD4 осуществляет обработку одного блока информации за 3 цикла, каждый из которых включает в себя 16 операций. В каждом цикле используется своя цикловая функция fj,1≤j≤3.

На выходе 128 бит.

MD5 (160 бит)

4 циклические функции (4 этапа преобразования)

Значение fi выбирались так чтобы улучшить рассеивание и переименование бит.

Схема основного цикла MD5

Здесь должен быть РИСУНОК!!!

Схема одного шага MD5

Здесь должен быть РИСУНОК!!!

На каждом этапе осуществляется 16 шагов.

Функция MD5 в сравнении с MD4 имеет следующие улучшения:

1.  Добавился четвертый этап.

2.  В каждом действии используется уникальная прибавляемая константа.

3.  Функция (здесь должна быть функция) была изменена на (здесь должна быть функция), чтобы сделать результат выполнения f2 менее симметричным.

4.  Каждое действие добавляется к результату предыдущего этапа. Это свойство обеспечивает более быстрый лавинный эффект.

5.  Изменился порядок, в котором использовались подблоки сообщения на этапах 2 и 3, чтобы сделать шаблоны менее похожими.

6.  Значения циклического сдвига влево на каждом этапе были приближенно оптимизированы для ускорения лавинного эффекта. Четыре сдвига, используемы на каждом этапе, отличаются от значений, используемых на других этапах.

Алгоритм хеширования SHA (Security Hash Algorithm)

Любое входное сообщение длиной меньше 264 бит SHA преобразует в 160-битный сжатый образ.

В SHA используется следующий набор функций:

Здесь должны быть функциИ!!!

Блок сообщения преобразуется из шестнадцати 32-битных слов (M0 по M15) в восемьдесят 32-битовых слов (W0 по W79) согласно алгоритму.

Схема одной операции SHA.

Здесь должен быть РИСУНОК!!!

Основные особенности

Хэш-функция SHA очень похожа на MD4? Но на выходе имеет 160-битное значение. Главным изменением является введение расширяющего преобразования и добавление выхода предыдущего шага в следующий с целью получения более быстрого лавинного эффекта. Основные особенности:

1.  Как и в MD5 алгоритм SHA имеет добавленный четвертый этап. Однако на четвертом этапе используется та же функция а, что и на втором этапе.

2.  В алгоритме SHA на втором этапе используется версия функции из MD4: (Здесь должна быть функция)

3.  В SHA на каждом этапе использует постоянное значение сдвига. Это значение …

4.  Разрядность хф увеличено до 256 бит.

Однонаправленные хэш-функции на основе симметричных блочных алгоритмов.

Схема ХФ с длиной хэш-образа равной длине блока шифрования.

Схема , в которой хэш-образа равна длине блока представлена на рис…..

Безопасные схемы хэш-функции

Здесь должна быть таблица!!!

Первые 4 схемы являются наиболее безопасными.

Отечественный стандарт на хэш-функцию

Хэш-функция определенная в стандарте ГОСТ Р 34.11.94 использует блочный алгоритм ГОСТ 28147-89.

Алгоритм ХФ Hi=f(Mi, Hi-1), где Mi, Yi-1, Yi имеют длину 256 бит выполняется следующим образом.

1.  Генерируется четыре ключа шифрования Kj при помощи линейного смешивания Mi, Hi-1 и некоторых констант.

2.  Каждый ключ используется для шифрования 64-х битных блоков hj слов Hi-1 в режиме ECB (простой замены). Полученные 256 бит сохраняются со временным значением S.

3.  Значения Hi, является сложной линейной функцией от S, Mi и Hi-1.