数字指纹生成方案及关键算法研究

数字指纹技术作为新兴的数字版权保护技术,在抄袭检测方面发挥着重要的作用,而指纹生成算法直接决定数字指纹方案的性能。文章阐述了数字指纹方案中3种常用的指纹生成算法—MD5、SHA1、Rabin指纹算法,介绍了3种常用算法的基本原理,并通过实验对其进行了性能测试。为了测试3种算法的性能差异,实验中构建了20KB~20M大小不等的测试文件,首先对测试文件进行了预处理,去除了其中的无关字符,然后对处理过的文本采取分块策略进行指纹生成,并测试了算法在不同的分块策略和不同文件大小下指纹生成的效率。实验结果表明,哈希函数(MD5、SHA1)在大文件的指纹生成中具有较高的性能,而在小文件的指纹生成中,哈希函数与Rabin指纹算法具有同样的性能。实验结果为下一步制定新的指纹方案,进行指纹生成算法选择提供了实验支撑。     

数字水印技术中基于SVG标签特性的哈希归类算法设计

本文在分析了SVG特性的基础上,从SVG是XML的一种扩展的角度出发,利用这个特性将标签或属性值通过哈希函数散列到不同的值中,然后将散列值对应位的水印信息嵌入的SVG文档中,提出了一种新的基于标签归类的SVG数字水印算法。     

基于局部碰撞算法的SHA-1改进算法设计与研究

SHA-1是一种哈希函数,它被广泛使用在电子商务这样的现代安全领域,特别是应用于数据加密通信、数字签名。很多的密码协议、标准中都包括了SHA-1算法,如著名的SSL、IPsec和PKCS。本文通过深入分析SHA-1算法及碰撞算法原理,找出SHA-1算法内部碰撞的原因,对算法中逻辑函数和压缩函数进行改进设计,得到基于局部碰撞算法的SHA-1改进算法。     

欧洲分组密码标准SHACAL-2算法的研究分析

由标准哈希算法SHA-2演变面来的SHACAL-2是新当选的3个欧洲分组密码标准算法中分组长度和密钥长度最长的算法,其安全强度被认为最高。提案沿袭单向哈希函数的形式来描述算法,文章以分组密码传统的规范形式刻画SHACAL-2算法的完整加密过程,指出算法扩散特性较差的缺点,给出分组密码算法加密过程与哈希算法压缩过程的对应关系,并提供了算法的详细解密过程和相应的加解密数据,为算法实现提供参照：补充了相应的轮常数;进一步研究了长分组长度和密钥长度的必要性。指出算法加解密结构不具有相似性。最后,对欧美4个分组密码标准进行了比较分析。     

一种新的基于哈希函数的排序算法

提出一种哈希函数分档的排序算法。根据数组下标递增的特点,针对任意分布整数,建立有效的哈希函数,通过反复映射完成排序。分析算法的时间和空间复杂度,实验验证算法的运行效率。算法分析和实验结果表明：算法的时间和空间复杂度均为O（n）,在问题规模较大时,效率优势明显。     

基于散列表的单片机快速查找算法

由单片机构成的应用系统中，经常要用到查找算法。对静态查找表进行查找，实现起来较为容易，而对于动态查找表的查找，在单片机系统非常有限的资源内则不太好实现。针对这一情况，提出一种基于散列表的单片机快速查找算法，并结合其在IC卜计时收费系统中的应用，详细描述算法的具体实现；阐述散列表数据结构、哈希函数和存储空间管理的设计思想，提供可在单片机上实现的算法源代码。     

基于位置服务中单向哈希法隐私保护研究

基于位置的服务（LBS）正在被越来越多的移动用户使用,用户的身份信息和位置信息也将暴露给服务提供商,从而可能导致用户的隐私被侵犯。提出了单向哈希方法,避免将用户的个人信息直接暴露给服务提供商;使用一种匿名方法,由匿名器将用户的真实位置信息和故意添加的虚假位置信息一齐发送给服务提供商,从而使服务提供商无法得知用户的真实位置,保护了用户的位置隐私。     

RSA公钥密码体制中安全大素数的生成

RSA算法是基于数论的公钥密码体制,是公钥密码体制中最优秀的加密算法.由于RSA算法中大素数的生成对RSA加密算法的安全性有直接的影响,其寻找大素数的实现难度大,运算时间长.文中在研究了密钥生成的一般算法的基础上,即确定性素数产生和概率性素数产生方法,给出了利用Montgomery算法优化的Miller-Rabin算法和Pocklington定理算法实现,构造了大素数的生成算法,以提高RSA算法的安全性和运行速度.     

RSA公钥密码体制中安全大素数的生成

RSA算法是基于数论的公钥密码体制,是公钥密码体制中最优秀的加密算法。由于RSA算法中大素数的生成对RSA加密算法的安全性有直接的影响,其寻找大素数的实现难度大,运算时间长。文中在研究了密钥生成的一般算法的基础上．即确定性素数产生和概率性素数产生方法．给出了利用Montgomery算法优化的Miller-Rabin算法和Pocldington定理算法实现．构造了大素数的生成算法,以提高RSA算法的安全性和运行速度。     

静态内部表的哈希技术

文中阐述了用于静态内部表的哈希(hash)技术,着重以实例说明了理想与最小理想哈希函数的概念,比较分析了几种理想与最小理想哈希函数的优缺点,讨论了合适理想与最小理想哈希函数的选择。     

数字签名中哈希函数的分析与研究

介绍了哈希函数的有关理论以及哈希函数“防火墙”的概念,详细分析了几种以哈希函数为基础的数字签名方案,并分别给出了破解哈希函数“防火墙”的方法。同时在摒弃哈希函数“防火墙”之后,利用一种行之有效的方法阻止了非法伪造和恶意入侵。     

改进的密码生成地址方法

提出一种改进的密码生成地址方法,ACGA涉及到两组公钥和私钥对,一组是ISP的公钥和私钥对,其中私钥在分配ACGA地址中使用,公钥在验证该地址是否存在或是否来自声称的ISP中使用。另一组是ACGA地址主人的公钥和私钥,公钥用来生成OCGA地址,而私钥用来对该地址发送的消息进行数字签名。ACGA能够克服原始密码生成地址算法即CGA算法的不足,抑制各种情况下的IPv6源地址假冒攻击。     

应用于后量子密码的高速高效SHA-3硬件单元设计

随着量子计算技术的高速发展,传统的公钥密码体制正在遭受破译的威胁,将现有加密技术过渡到具有量子安全的后量子密码方案上是现阶段密码学界的研究热点。在现有的后量子密码(Post-Quantum Cryptography,PQC)方案中,基于格问题的密码方案由于其安全性,易实施性和使用灵活的众多优点,成为了最具潜力的PQC方案。SHA-3作为格密码方案中用于生成伪随机序列以及对关键信息散列的核心算子之一,其实现性能对整体后量子密码方案性能具有重要影响。考虑到今后PQC在多种设备场景下部署的巨大需求,SHA-3的硬件实现面临着高性能与有限资源开销相互制约的瓶颈挑战。对此,本文提出了一种高效高速的SHA-3硬件结构,这种结构可以应用于所有的SHA-3家族函数中。首先,本设计将64 bit轮常数简化为7 bit,既减少了轮常数所需的存储空间,也降低了运算复杂度。其次,提出了一种新型的流水线结构,这种新型结构相比于通常的流水线结构对关键路径分割得更加均匀。最后,将新型流水线结构与展开的优化方法结合,使系统的吞吐量大幅提高。本设计基于XilinxVirtex-6现场可编程逻辑阵列(FPGA)完成了原型实现,结果显示,所设计的SHA-3硬件单元最高工作频率可达459 MHz,效率达到14.71 Mbps/Slice。相比于现有的相关设计,最大工作频率提高了10.9%,效率提升了28.2%。     

中文垃圾邮件的索引分词法的研究与设计

为了提高中文垃圾邮件预处理阶段的性能，加快查找分词的速度，基于哈希函数的算法思想创造性的构造了索引词典，设计了一种针对中文垃圾邮件的中文索引分词方法。通过实验，表明该方法提高了传统机械分词法的效率和准确率，改善了邮件预处理阶段的性能，并且可以广泛地应用于中文分词领域。     

移动环境下的一种基于双向认证的哈希链签名方案*

在基于哈希函数的签名方案的基础上,提出了一种新的基于双向认证的哈希链签名方案,能够防止用户双方作弊及外部攻击。并对其签名和认证的速度进行了实验测试,相对于基于公钥算法的数字签名方案,该方案的执行速度有明显提高。     

MD5密码轻松“破”

MD5的全称是Message-DigestAlgorithm5，MD5是将任意长度的“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，如此一来有利于保证密码的安全。     

基于无冲突哈希Trie树的IP分类算法的研究

随着计算机网络的快速发展,IP分类算法被广泛地应用于路由器、防火墙和流量计费等软件中。本文在基于无冲突哈希Trie树的快速IP分类算法的基础上给出了一组哈希函数,进一步增强了算法的灵活性。     

密码分析中的"时间内存替换"

Philippe Oechslin是瑞士洛桑联邦技术学院的一名专家，他在今年早些时候公布了一些实验结果，他及其所属的安全及密码学实验室(LASEC)改进了时间内存替换的方法，使得密码破解的效率大大提高。作为一个例子，他们将一个常用操作系统的密码破解速度由1分41秒，提升到13．6秒，这是一个新的记录。     

低功耗AVR微处理器上Quark哈希算法优化实现

哈希算法被广泛用于数据完整性检测。在物联网数据完整性检测中,现有标准哈希算法的软硬件开销仍需进一步降低。从低功耗AVR微处理器的特点出发,通过基于字节的压缩函数变换操作和基于布尔运算特点的函数优化,以AVR ASM为开发语言环境给出了Quark哈希算法的优化实现,在算法实现的处理速度和存储开销上取得较好的平衡。     

对称密码算法专用描述语言的函数设计

对称密码算法专用描述语言(svLSCa)以自然的类似专业语言的思维方式描述算法的设计思想。在密码算 法设计中,对于已经证明安全性高的、性能良好的密码构件会重复采用,比如s变换、P置换等。在分析大量公开密码 算法设计特点和规律的基础上,在svLSCa语法中增加函数机制。详细给出了svLSCa中函数的定义、调用以及实 现的关键技术。并以AEC为例,说明函数在算法描述的应用。实践表明利用SDLSCA中函数的功能,可以大大简化 算法描述,提高算法描述的利用率和效率。