[实习总结]信息安全基础实习报告

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1、20101000214计算机学院192103—01唐乾  信息安全基础实习报告    姓名：唐乾学号：20101000214院（系）：计算机学院专业：信息安全2012年12月20101000214计算机学院192103—01唐乾现代密码学部分一、实验内容编程实现SHA1方案二、实验环境1.计算机2.Windows2000或以上3.VC++6.0三、实验目的1.进一步熟悉SHA1方案概念和原理2.掌握C语言编程，用MicrosoftVisualC++6.0实现SHA1方案，演示SHA1方案过程四、实验要求1.

2、提前预习实验，认真阅读实验原理。2.认真高效的完成实验，实验过程中服从实验室管理人员以及实验指导老师的管理。3.认真填写实验报告。五、实验原理1、算法设计与思想安全哈希算法（SecureHashAlgorithm）主要适用于数字签名标准（DigitalSignatureStandardDSS）里面定义的数字签名算法（DigitalSignatureAlgorithmDSA）。对于长度小于2^64位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候，这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的

3、过程中，数据很可能会发生变化，那么这时候就会产生不同的消息摘要。SHA1有如下特性：不可以从消息摘要中复原信息；两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。20101000214计算机学院192103—01唐乾SHA1的分组过程对于任意长度的明文，SHA1的明文分组过程与MD5相类似，首先需要对明文添加位数，使明文总长度为448（mod512）位。在明文后添加位的方法是第一个添加位是l，其余都是0。然后将真正明文的长度（没有添加位以前的明文长度）以64位表示，附加于前面已添加过位的明文后，此时的明文长度正好是51

4、2位的倍数。与MD5不同的是SHA1的原始报文长度不能超过2的64次方，另外SHA1的明文长度从低位开始填充。经过添加位数处理的明文，其长度正好为512位的整数倍，然后按512位的长度进行分组（block），可以划分成L份明文分组，我们用Y0，Y1，……YL-1表示这些明文分组。对于每一个明文分组，都要重复反复的处理，这些与MD5是相同的。对于512位的明文分组，SHA1将其再分成16份子明文分组（sub-block），每份子明文分组为32位，我们使用M[k]（k=0,1,……15）来表示这16份子明文分组

5、。之后还要将这16份子明文分组扩充到80份子明文分组，我们记为W[k]（k=0,1,……79），扩充的方法如下。Wt=Mt,当0≤t≤15Wt=(Wt-3⊕Wt-8⊕Wt-14⊕Wt-16)<<<1,当16≤t≤79SHA1有4轮运算，每一轮包括20个步骤（一共80步），最后产生160位摘要，这160位摘要存放在5个32位的链接变量中，分别标记为A、B、C、D、E。这5个链接变量的初始值以16进制位表示如下。A=0x67452301B=0xEFCDAB89C=0x98BADCFED=0x10325476E=

6、0xC3D2E1F0SHA1的4轮运算20101000214计算机学院192103—01唐乾SHA1有4轮运算，每一轮包括20个步骤，一共80步，当第1轮运算中的第1步骤开始处理时，A、B、C、D、E五个链接变量中的值先赋值到另外5个记录单元A′，B′，C′，D′，E′中。这5个值将保留，用于在第4轮的最后一个步骤完成之后与链接变量A，B，C，D，E进行求和操作。SHA1的4轮运算，共80个步骤使用同一个操作程序，如下：A,B,C,D,E←[(A<<<5)+(B,C,D)+E+Wt+Kt],A,(B<<<3

7、0),C,D其中(B,C,D)为逻辑函数，Wt为子明文分组W[t]，Kt为固定常数。这个操作程序的意义为：1)将[(A<<<5)+(B,C,D)+E+Wt+Kt]的结果赋值给链接变量A；2)将链接变量A初始值赋值给链接变量B；3)将链接变量B初始值循环左移30位赋值给链接变量C；4)将链接变量C初始值赋值给链接变量D；5)将链接变量D初始值赋值给链接变量E。2、算法流程图20101000214计算机学院192103—01唐乾六、实验设计首先，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

8、)(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=2^t)，则每一位数均小于n，然后分段编