基于AES算法的HASH函数的设计与应用

文档编号:TX044        文档字数:19568,页数:51

摘 要
随着密码攻击手段的不断更新、计算能力的不断提高以及对运算速度的要求，传统的散列算法MD5，SHA已日益显示出它们的缺点和不足，并且过去hash函数的构造多是基于分组密码算法DES的，而hash函数的安全性是建立在分组函数的安全性之上的，由于DES运算量很大、运算速度很慢以及其本身的一些特性（弱密钥），因此基于DES算法的散列函数具有潜在的不安全性。为了提高Hash函数性能，本文构造了一种基于AES的hash函数，该哈希函数散列结果的长度为256比特，可以很好的防御穷举攻击。经过计算与测试这种新的hash函数具有很好的散列性、混乱与扩散特性和抗冲突性，能有效的抵御差分密码分析和线性密码分析，且具有很快的执行速度。
关键词：数据加密标准；高级加密标准；安全散列算法;Winsock通信；单向函数

ABSTRACT
Abstract: Along with the password attack method unceasing renewal, the computation ability unceasing enhancement as well as to the operating speed request, the tradition disperses row algorithm MD5, SHA has demonstrated their shortcoming and the insufficiency day by day, and the
structure of hash function is mostly based on block cipher algorithm DES, but the HASH function security is  established  above the grouping function security, because the DES operand is very big, the operating speed very slowly by and its itself some characteristics (weak key), therefore disperses a row function based on the DES algorithm to have potential unsecurity. In order to enhance the Hash function performance,  this article structure one kind based on the AES HASH function, this HASH function has dispersed a row result the length is 256 bits, may the very good defense exhaustion attack. After calculates and tests this kind of new HASH function to have very good disperses a row nature, is chaotic and the diffusion properties and the anti- conflict, can the effective resistance difference cryptanalysis and the linear cryptanalysis, also has very quickly  speed.
Key words: Data encryption standard; Advanced encryption standard;Rijndael; The security disperses a row algorithm; Winsockc orrespondence; Unidirectional function

目 录
摘 要   I
ABSTRACT   II
第一章 绪论   1
1.1 设计背景   1
1.2 国内外研究现状   1
1.3 设计目标与意义   2
第二章    密码学概述   3
2.1 密码学基础   3
2.2 AES加密算法概述   4
2.3 HASH函数   8
2.3.1 HASH函数的概念与发展   8
2.3.2 单向函数与单向HASH函数   9
2.3.3 HASH函数的应用   10
第三章  基于AES算法的HASH函数的设计   13
3.1 基于AES算法的HASH函数的构造   13
3.1.1 AES加密/解密原理图   13
3.1.2 构造哈希函数的算法和原理图  13
3.2 基于AES算法的HASH函数的程序设计   14
3.2.1 Visual C++与VC6.0   14
3.2.2 HASH函数的程序设计   15
3.2.3 加密解密测试   16
3.3 HASH函数的各项性能分析   16
3.3.1 散列性   16
3.3.2 混乱和扩散特性   17
3.3.3 抗冲突性   17
3.3.4 执行速度   18
第四章 基于AES算法的HASH函数的应用   19
4.1 Winsock简介   19
4.2 客户机/服务器模式    20
4.3 用Winsock通信实现HASH函数的传输   21
4.3.1服务器端操作 socket（套接字）   22
4.3.2客户端Socket的操作   25
4.3.3数据的传输   26
结束语   29
致 谢   30
参考文献   31
附 录   32

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