破译MD5算法关键技术探索

针对Hash函数MD5算法的结构特点,从明文差分的引入、差分路径的控制和充分条件的确立等方面系统总结了该算法破译过程的关键技术及其主要步骤.首先介绍了破译过程中应用的三种差分的概念,分析了MD5算法中非线性函数的性质以及符号差分的扩展、循环左移的特点,然后从整体的分析思想和具体的实践方法两方面对破译MD5算法的关键技术进行了探索,以实例详细解析了消息修改技术,对Hash函数的破译进行了进一步的研究和探索.     

MD5 算法破译过程解析

MD5 算法破译过程的解析：分析了MD5 算法中逻辑函数的性质,阐述了两种差分的关系,详细论述了差分路径的控制过程。以王小云的研究数据为基础,从手工推算和程序两方面进行了测试和分析,进行了部分修正,进一步说明了控制差分路径的关键点,对Hash 函数的破译分析有着重要的作用。     

MD5加密算法的研究

MD5加密算法做为散列函数的一个重要算法,在文件校验、数字签名等诸多领域有着广泛的应用。虽然MD5加密算法是单向算法,但其仍无法抵御差分攻击和查字典攻击。文章在分析了差分攻击原理的基础上,阐述了MD5加密算法采用差分攻击产生碰撞的方法。     

一种使MD5算法产生更强雪崩效应的方法

通过研究不同的差分分析对MD5算法的攻击后发现,差分分析攻击之所以可以成功,是因为在MD5算法中改变了明文中一些特定位,而这些特定位的改变在许多轮中最多只影响链接变量的几个位,并且这些小的差分能在随后的多轮操作中得到纠正,从而产生了碰撞。这就说明原MD5算法的雪崩效应不能阻止差分分析的攻击,而为了提高MD5算法的安全性,必须提高其雪崩效应的敏感性。分析结果表明,用动态明文变化函数对MD5算法进行修改,能使其产生更敏感的雪崩效应,以此来有效防止差分分析攻击,提高MD5算法的安全性。     

MD5碰撞攻击中的充要条件集

通过分析MD5中非线性函数的性质以及模2³²减差分和异或差分的性质,证明了Liang Jie和Lai Xuejia 给出的产生MD5碰撞的充分条件集中的条件是保证第23～62步的差分路径满足的充要条件,给出了保证第63、64步的输出差分满足的充要条件集.利用得到的充要条件集,提出了对MD5的改进的碰撞攻击算法,该算法的平均计算复杂度约为已有碰撞攻击算法的0.718 7倍,并通过实验对该算法的改进效果进行了验证.     

MD4杂凑函数的近似碰撞

在现代密码学中,Hash函数扮演着重要的角色。而在Hash函数发展过程中,MD4算法又起着基石的作用。通过对MD4算法和王小云逐比特差分分析的介绍,利用相关差分分析的理论知识,对MD4算法产生了一对近似碰撞。找出了该碰撞的差分路径,并确定出满足其差分路径的充分条件。     

MDx差分攻击算法改进及GPGPU上的有效实现

Hash函数广泛应用于商业、安全等领域,其中MDx系列Hash算法应用最为广泛.因此对MDx系列Hash算法的攻击在理论上和实际应用上都有重要的意义.自王小云教授提出差分攻击算法并攻破MD5、MD4等MDx系列算法以来,对该算法的研究日益受到关注.文中以攻击MD5的差分攻击算法为例,改进了Klima提出的MD5隧道差分攻击算法,分析其在GPGPU上实现的可行性和技术要求并在Visual studio 6.0的环境下利用CUDA语言开发完成.算法的CUDA程序在GeForce 9800 GX2平台下运行,平均每1.35s能找到一对MD5碰撞.通过同4核Core 2 Quad Q9000(2.0GHz)PC上的实现相比较,在GeForce 9800 GX2上的实现能达到11.5倍的性价比.     

Hash差分攻击算法研究

Hash函数广泛应用于商业.军事等领域,因此对Hash算法的攻击在理论上和实际应用上都有重要的意义.自王小云教授提出差分攻击算法并攻破SHA-1,MD5,RIPEMD,MD4以来,对该算法的研究日益受到关注.然而王教授没有给出如何寻找差分和差分路径的方法.国内外专家都猜测她是靠非凡的直觉手工完成的,如何寻找差分和差分路径的方法成为关注的热点.构造差分路径涉及到如何处理差分循环移位和选择高概率的充分条件.业已证明,一般情况下,差分位移后有4种情况,并给出了4种情况的概率,最后比较了4种情况的概率.     

MD5碰撞攻击的差分路径构建

著名的杂凑算法MD5是MD4的增强版本,由Ronald L.Rivest在1991年设计.MD5广泛应用于口令变换、数据完整性、数字证书等领域.近年最具影响的MD5安全性的分析结果是王小云首次发现的MD5碰撞.之后,MD5碰撞攻击的改进主要集中在提高碰撞对搜索的性能.基于新的不同于王小云的明文差分构成的MD5碰撞,介绍差分路径的构建方法,并给出一条差分路径以及碰撞对数据.     

引入Hash函数的抗差分故障分析模型研究

阐述了针对采用S盒的分组密码差分故障分析原理及模型,将差分故障分析简化为求解S盒输入和输出差分问题,阐述了针对采用S盒的分组密码差分故障分析一般过程.针对采用S盒的分组密码差分故障分析的一般特征和Hash函数不可逆特点,提出了引入Hash函数的抗差分故障分析模型,对Hash函数进行了介绍,并阐述了实验中使用的MD5算法.在ARIA-128中引入文中提出的抗差分故障分析模型.通过对比实验,验证了模型抗差分故障分析能力.此外,所提出的抗差分故障分析模型也为加密算法设计者提供了一定的思路.     

Improved Collision Attack on Hash Function MD5

In this paper, we present a fast attack algorithm to find two-block collision of hash function MD5. The algorithm is based on the two-block collision differential path of MD5 that was presented by Wang et al. in the Conference EUROCRYPT 2005. We found that the derived conditions for the desired collision differential path were not sufficient to guarantee the path to hold and that some conditions could be modified to enlarge the collision set. By using technique of small range searching and omitting the computing steps to check the characteristics in the attack algorithm, we can speed up the attack of MD5 efficiently. Compared with the Advanced Message Modification technique presented by Wang et al., the small range searching technique can correct 4 more conditions for the first iteration differential and 3 more conditions for the second iteration differential, thus improving the probability and the complexity to find collisions. The whole attack on the MD5 can be accomplished within 5 hours using a PC with Pentium4 1.70GHz CPU.     

SM3算法界面设计及安全性分析

Hash（杂凑）函数是密码学的一个重要分支,广泛应用于消息认证、数据完整性、数字签名等领域。但是随着密码技术的不断发展,特别是王小云教授在2005年美密会上公布了MD5、SHA-1的碰撞实例,证明MD5和SHA-1不安全的。2010年中国国家密码管理局公布了中国商用密码杂凑算法标准-SM3密码杂凑算法,广泛应用于电子认证服务系统。用MATLAB编写出SM3算法程序,并用GUI设计算法界面,界面对于任何输入消息均产生一个杂凑值,并计算所耗时间。实验表明本算法速度快且准确。最后对SM3算法主要攻击方法做了归纳并得出结论：目前SM3算法是安全的。     

对MD5的改进及其安全性分析

针对MD5的碰撞攻击,分析了差分分析的步骤和方法;针对消息预处理导致了分组块数增加这一缺陷,提出了修改步函数的方法,能阻止选择好的差分路径,限制消息修改技术的使用,增强了抗碰撞攻击的能力。实验结果表明改进后算法的效率比消息预处理方案的效率高。     

MD5算法的研究与改进

MD5算法在数字签名、身份认证等数据加密领域有重要的应用,但其无法抵御差分攻击和查字典攻击。为此,通过对算法消息处理过程中涉及的一些变量进行特殊变换,提高运算中数据高位溢出的几率,增强其雪崩效应,增加差分分析的难度,由此解决MD5算法的碰撞问题。对改进的算法进行碰撞检测、加密值重合检测以及改进前后加密值的重合检测,结果证明其具有较高的安全性和实用价值。     

MD5报文摘要算法的各圈函数碰撞分析

本文通过分析ＭＤ５报文摘在要算法的四个非线性函数的特点，讨论了ＭＤ５的每个圈函数的许多碰撞及这些碰撞发生的概率，本文的分析结果有助于了解ＭＤ５各圈函数的 特点及ＭＤ５方案的安全性。     

MD5算法在电话语音系统软件保护中的应用

本文首先对软件保护技术进行了简要的概述，在剖析MD5算法工作原理的基础上，提出了基于MD5加密算法的软件硬加密保护方案。该方案根据机器的CPU序列号和语音卡号使用MD5加密算法自动生成软件序列号，并对MD5加密算法的输入输出数据进行变化处理。结果显示，该方法实现了“一机一码”，并已应用于某“电话语音系统”中。