SHA-1的Java实现及在otp中的使用

BigForest — Mon, 22 Nov 2010 06:48:00 GMT

摘要: 最初是下蝲了一个写好了的Java版SHA1�Q�代码如下：来源�Q�http://blog.csdn.net/zyg158/archive/2007/06/26/1667531.aspx 1public class SHA1 { 2 private fina... 阅读全文

BigForest 2010-11-22 14:48 发表评论

BigForest — Mon, 22 Nov 2010 06:30:00 GMT

首先介绍下SHA1�Q�老美的东西当然得看原文了�Q�而且原文��单易懂�?br /> 1: FIPS 180-1 Secure Hash Standard:http://www.itl.nist.gov/fipspubs/fip180-1.htm

2: Secure Hash Standard: http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips180-2/fips180-2.pdf

看过原文�Q�对SHA1��׃��有个大致了解了，�q�里再脓��Z��中文��译吧�?br />

1 SHA1��法��?br /> 安全哈希��法�Q�Secure Hash Algorithm�Q�主要适用于数�?br /> �{�֐�标准�Q�Digital Signature Standard DSS�Q�里面定义的
数字�{�֐��法�Q�Digital Signature Algorithm DSA�Q�。对
于长度小�?^64位的消息�Q�SHA1会��生一�?60位的消息�?br /> 要。当接收到消息的时候，�q�个消息摘要可以用来验证数据
的完整性。在传输的过�E�中�Q�数据很可能会发生变化，那么�q�时候就会��生不同的消息摘要�?br /> 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��生同��L��消息摘要�?br /> 2 术语和概�?br /> 2.1�?Bit)�Q�字节（Byte�Q�和字（Word�Q?br /> SHA1始终把消息当成一个位�Q�bit�Q�字�W�串来处理。本文中�Q�一�?#8220;�?#8221;�Q�Word�Q�是32位，而一�?#8220;�?br /> �?#8221;�Q�Byte�Q�是8位。比如，字符�?#8220;abc”可以被�{换成一个位字符�Ԍ��01100001 01100010 01100011。它
也可以被表示�?6�q�制字符�? 0x616263.
2.2 �q�算�W�和�W�号
下面的逻辑�q�算�W�都被运用于“�?#8221;�Q�Word�Q?br /> X^Y = X�Q?Y逻辑�?br /> X \/ Y = X�Q?Y逻辑�?br /> X XOR Y= X�Q?Y逻辑异或
~X = X逻辑取反
X+Y定义如下�Q?br /> �?X �?Y 代表两个整数 x 和y, 其中 0 <= x < 2^32 �?0 <= y < 2^32. 令整数z = (x + y) mod 2^32.
�q�时�?0 <= z < 2^32. ��z转换成字Z, 那么��是 Z = X + Y.
循环左移位操作符Sn(X)。X是一个字�Q�n是一个整敎ͼ�0<=n<=32。Sn(X) = (X<>32-n)
X< 32位）。X>>n是抛弃右边的n位，��各个位依次向右�U�d��n位，然后在左边的n位填0。因此可以叫Sn(X)位��@�?br /> �U�M��q�算
3 SHA1��法描述
在SHA1��法中，我们必须把原始消息（字符�Ԍ��文�g�{�）转换成位字符丌Ӏ�SHA1��法只接受位作�ؓ输入。假
设我们对字符�?#8220;abc”产生消息摘要。首先，我们��它转换成位字符串如下：
01100001 01100010 01100011
――――――――――――�?br /> ‘a’=97 ‘b’=98 ‘c’=99
�q�个位字�W�串的长度�ؓ24。下面我们需�?个步骤来计算MD5�?br /> 3.1 补位
消息必须�q�行补位�Q�以使其长度在对512取模以后的余数是448。也��是��_��Q�补位后的消息长度）%512 =
448。即佉K��度已�l�满��_��512取模后余数是448�Q�补位也必须要进行�?br /> 补位是这栯��行的�Q�先补一�?�Q�然后再�?�Q�直到长度满��_��512取模后余数是448。总而言之，补位是至��?br /> 补一位，最多补512位。还是以前面�?#8220;abc”��Z��昄��补位的过�E��?br /> 原始信息�Q?01100001 01100010 01100011
补位�W�一步：01100001 01100010 01100011 1
首先补一�?#8220;1”
补位�W�二步：01100001 01100010 01100011 10…..0
然后�?23�?#8220;0”
我们可以把最后补位完成后的数据用16�q�制写成下面的样�?br /> 61626380 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000
现在�Q�数据的长度�?48了，我们可以�q�行下一步操作�?br /> 3.2 补长�?br /> 所谓的补长度是��原始数据的长度补到已经�q�行了补位操作的消息后面。通常用一�?4位的数据来表�C�原�?br /> 消息的长度。如果消息长度不大于2^64�Q�那么第一个字��是0。在�q�行了补长度的操作以后，整个消息��变�?br /> 下面�q�样了（16�q�制格式�Q?br /> 61626380 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000000
00000000 00000000 00000000 00000018
如果原始的消息长度超�q�了512�Q�我们需要将它补�?12的倍数。然后我们把整个消息分成一个一�?12位的�?br /> 据块�Q�分别处理每一个数据块�Q�从而得到消息摘要�?br /> 3.3 使用的常�?br /> 一�p�d��的常量字K(0), K(1), ... , K(79)�Q�如果以16�q�制�l�出。它们如下：
Kt = 0x5A827999 (0 <= t <= 19)
Kt = 0x6ED9EBA1 (20 <= t <= 39)
Kt = 0x8F1BBCDC (40 <= t <= 59)
Kt = 0xCA62C1D6 (60 <= t <= 79).
3.4 需要��用的函数
在SHA1中我们需要一�p�d��的函数。每个函数ft (0 <= t <= 79)都操�?2位字B�Q�C�Q�D�q�且产生32位字作�ؓ�?br /> 出。ft(B,C,D)可以如下定义
ft(B,C,D) = (B AND C) or ((NOT B) AND D) ( 0 <= t <= 19)
ft(B,C,D) = B XOR C XOR D (20 <= t <= 39)
ft(B,C,D) = (B AND C) or (B AND D) or (C AND D) (40 <= t <= 59)
ft(B,C,D) = B XOR C XOR D (60 <= t <= 79).
3.5 计算消息摘要
必须使用�q�行了补位和补长度后的消息来计算消息摘要。计��需要两个缓冲区�Q�每个都�?�?2位的字组成，
�q�需要一�?0�?2位字的缓冲区。第一�?个字的缓冲区被标识�ؓA�Q�B�Q�C�Q�D�Q�E。第一�?个字的缓冲区被标
识�ؓH0, H1, H2, H3, H4
�?0个字的缓冲区被标识�ؓW0, W1,..., W79
另外�q�需要一个一个字的TEMP�~�冲区�?br /> ��Z��产生消息摘要�Q�在�W?部分中定义的16个字的数据块M1, M2,..., Mn
会依�ơ进行处理，处理每个数据块Mi 包含80个步骤�?br /> 在处理每个数据块之前�Q�缓冲区被初始化��Z��面的��|��16�q�制�Q?br /> H0 = 0x67452301
H1 = 0xEFCDAB89
H2 = 0x98BADCFE
H3 = 0x10325476
H4 = 0xC3D2E1F0.
现在开始处理M1, M2, ... , Mn。�ؓ了处�?Mi,需要进行下面的步骤
(1). ��?Mi 分成 16 个字 W0, W1, ... , W15, W0 是最左边的字
(2). 对于 t = 16 �?79 �?Wt = S1(Wt-3 XOR Wt-8 XOR Wt- 14 XOR Wt-16).
(3). �?A = H0, B = H1, C = H2, D = H3, E = H4.
(4) 对于 t = 0 �?79�Q�执行下面的循环
TEMP = S5(A) + ft(B,C,D) + E + Wt + Kt;
E = D; D = C; C = S30(B); B = A; A = TEMP;
(5). �?H0 = H0 + A, H1 = H1 + B, H2 = H2 + C, H3 = H3 + D, H4 = H4 + E.
在处理完所有的 Mn, 后，消息摘要是一�?60位的字符�Ԍ��以下面的��序标识
H0 H1 H2 H3 H4.
对于SHA256,SHA384,SHA512。你也可以用�怼�的办法来计算消息摘要。对消息�q�行补位的算法完全是一�?br /> 的�?br />

BigForest 2010-11-22 14:30 发表评论

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