密鑰哈希消息認證碼橢圓曲線數(shù)字簽名.pdf

1、隨著信息數(shù)字化的快速發(fā)展以及計算機的廣泛應用，人們越來越重視網絡傳輸信息的安全問題。黑客利用主機系統(tǒng)的漏洞進入系統(tǒng)有多種目的，無論是獲得系統(tǒng)控制權限、實施攻擊活動，還是隱藏行蹤、開辟后門等，改變目標主機上的文件是最便捷也是最有效的方法，如：放置自己的監(jiān)聽程序、替代某些關鍵文件、修改編輯可信文件等。 文件完整性檢查是保護目標主機上的文件安全的最有效方法之一。文件完整性檢查最常用的方法是比較利用哈希算法計算出的哈希值，判斷出文件的內

2、容或屬性是否被改動。目前采用的哈希算法主要有MD5、SHA-1等。但隨著MD5、SHA-1等算法相繼被破解，迫切需要尋找一種新的更為安全的算法來進行文件完整性檢查。 橢圓曲線數(shù)字簽名算法常用于身份認證，但可以利用其進行文件完整性的檢查。該算法中用于計算消息哈希值的是SHA-1算法，但是SHA-1算法已經被破解，其安全強度已受到質疑。密鑰哈希算法HMAC相對于SHA-1算法增加了密鑰，由于篡改者無法知道密鑰，所以一定程度上HMAC

3、算法較SHA-1算法要安全。 本文用HMAC算法替代SHA-1算法，作為橢圓曲線數(shù)字簽名算法中的計算消息哈希值的算法，并將改進后的算法稱為密鑰哈希消息認證碼橢圓曲線數(shù)字簽名算法(HMAC-ECDSA)，然后將其應用到文件的完整性檢查中。主要完成了以下幾個工作： 1)對橢圓曲線密碼體制的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了研究和分析。在對橢圓曲線密碼體制和橢圓曲線離散對數(shù)問題的安全性分析基礎上，重點研究了橢圓曲線數(shù)字簽名算法的安全性。

4、 2)提出了HMAC-ECDSA算法，并對該算法的實現(xiàn)流程進行了詳細闡述。然后，本文利用有較強數(shù)學功能、可設計友好界面且有很好兼容性的VC++6.0作為該算法的開發(fā)工具，設計密鑰對的生成、簽名文件、驗證文件簽名和計算HMAC等功能模塊，來實現(xiàn)一個對文件簽名并驗證簽名的軟件。該軟件不僅可以通過驗證文件的簽名來驗證文件的完整性，而且還可以通過HMAC算法來驗證文件的完整性。 3)分別從密碼學理論、程序設計和對攻擊高抵抗性的分

5、析證明三個方面，驗證了HMAC-ECDSA算法比橢圓曲線數(shù)字簽名算法的安全強度更高。從密碼學理論分析，HMAC可以使用密鑰且HMAC算法的驗證只在當時有效；在程序設計中實現(xiàn)HMAC時，可以將嵌入的哈希算法作為一個獨立的模塊，根據(jù)安全強度的需求替換哈希算法模塊；在對攻擊高抵抗性的證明中，利用模運算對HMAC-ECDSA算法的安全強度進行了驗證。 總之，本文采用的HMAC-ECDSA算法具有更高的安全性，可以抵抗否認、偽造和生日攻擊