[发明专利]动态输入杂凑函数DIH

说明书

技术领域

密码学杂凑函数

背景介绍

密码学杂凑函数在计算机安全的各个领域起着重要的作用。而随着近年来一些杂凑函数被攻破，构造新的安全的杂凑函数成为紧迫的问题，然后，构造符合要求的杂凑函数是相当困难的，本发明构造了一个新的强大的杂凑函数DIH，或有望解决杂凑函数上的难题。

发明内容：

动态输入杂凑函数DIH，借鉴MD5基础，对每个512分组进行3轮16步运算。对于每一步的32位消息子块x[j]，先获得x[j]的动态的无规则查表映射，与x[j]一起输入工作变量的非线性函数运算并反馈至下一步；并通过辅助寄存器变量组r₁，r₂，r₃，r₄延迟输入产生交织获得强雪崩效应。

在MD5基础上(格式化输入消息x和建立4个32比特工作变量a，b，c，d，4个链值H₁，H₂，H₃，H₄，以及非线性处理函数设置等)，本发明：

1)设置了256字节的表，以便对每个每一步的32位消息子块x[j]获得查表映射

2)此映射是动态的，与每一步x[j]关联：将工作变量b模加x[j]后分成字节流查表再组成32比特字，用以替代MD5中固定字表加入运算，极大增强了雪崩变化。

3)设置了辅助寄存器变量r₁，r₂，r₃，r₄，用以存储延迟32比特映射字输入，起到交错作用，使得函数更复杂化。

4)链值设置为5个，分别是H₁，H₂，H₃，H₄，H₅，对应变量为a，b，c，d，r₁

5)r₂，r₃，r₄不随链值更新赋值，但却跟a，b，c，d，r₁一样，也是之后IV的部分

具体实施方式

1.DIH算法

输入：任意长度b≥0的比特串x

输出：x的160比特杂凑码

1.1符号：

“←”表示赋值或同时赋值；

“||”表示级联；

“＜＜＜”为循环左移；

“+”表示32位模加

“b→(s₁，s₂，s₃，s₄)”将32位b拆分为4个字节s₁，s₂，s₃，s₄

(大端表示)

“P[s₁]||P[s₂]||P[s₃]||P[s₄]”s₁，s₂，s₃，s₄的查表值级联成的32比特字(大端表示)

函数F(b，c，d)＝(bANDc)OR((NOTb)AND(d))

G(b，c，d)＝(bANDd)OR(cAND(NOTd))

K(b，c，d)＝bXORcXORd

1.2预处理

1)：建立统一固定的基表：

以256个不同的单节字0-255为基元，排列成的总共长度为256B的固定表PS(见附录)

可以把PS看做一个数组P[128]，P[S]为查表获得的基元数值，s为对应基元的数组下标

要求：PS表基元分布随机均匀.将P[128]放入缓存.

2)：和MD5一样，MD强化①

长度为b比特的原明文串x，在明文后添加r比特：添加第一个比特为1，后面接着添加q-1(q-1≥0)个0，其中r使得添加后的总比特长度加64就是512的倍数的最小的数。最后添加bmod2⁶⁴的64比特表示作为2个32比特字(但采用大端表示)。这样总共m个512位的分组，b+q+64＝512m＝16*32m。格式化输入由16m个32比特的字组成：x₀x₁…x_16m-1。

1.3初始化设置

常数定义：与SHA-1一样定义五个32比特初始链值：