[发明专利]一种改进的SHA-1哈希算法

摘要

本发明涉及一种改进的SHA-1哈希算法。现有的SHA-1哈希算法安全性不高。本发明方法首先在待处理的消息后面添加一个1、若干个0和一个64比特的二进制串，其次对该消息进行扩大分组，使得原来512bit的分组变为1024bit的分组并初始化存器值；然后利用主循环依次处理每个分组，主循环共有四轮运算，每轮运算中包含逻辑函数和压缩函数处理。最后所有的分组处理完毕后，输出160位的消息摘要，在传输消息摘要时，给待传输的消息摘要添加安全散列值。通过本发明方法，能使原来的SHA-1算法在对消息的处理上具有更高的安全性，并且通过改进该算法的逻辑函数的表达式和压缩函数逻辑结构，提高了SHA-1算法的效率。

主权项

一种改进的SHA-1哈希算法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)在待处理的消息后面添加一个1和N个0，使消息的长度变成对512求余的结果为448，512≥N≥1；步骤(2)在新得到的消息后面添加一个64比特的二进制串，二进制串的值为消息的原始长度，然后对该消息进行扩大分组，使得原来512bit的分组变为1024bit的分组，即相邻的512bit的分组组成新的1024bit的分组；步骤(3)初始化缓存器值，所述的缓存器值为5个32比特的变量，包括变量A、变量B、变量C、变量D、变量E；步骤(4)利用主循环依次处理每个分组，所述的主循环共有四轮运算，第一轮运算有20次操作，每次操作为：A＝B+CB＝C+DC＝D+ED＝E+AE＝A+Bf1＝(B AND C)OR(NOT B AND D)A，B，C，D，E＜-(E+f1+S5(A)+Wt+Kt)，A，S30(B)，C，D第二轮运算有20次操作，每次操作为：A＝B+CB＝C+DC＝D+ED＝E+AE＝A+Bf2＝B XOR C XOR DA，B，C，D，E＜-(E+f2+S5(A)+Wt+Kt)，A，S30(B)，C，D第三轮运算有20次操作，每次操作为：A＝B+CB＝C+DC＝D+ED＝E+AE＝A+Bf3＝(B AND C)OR(B AND D)OR(C AND D)A，B，C，D，E＜-(E+f3+S5(A)+Wt+Kt)，A，S30(B)，C，D第四轮运算有20次操作，每次操作为：A＝B+CB＝C+DC＝D+ED＝E+AE＝A+Bf4＝(B AND NOT C)XOR DA，B，C，D，E＜-(E+f4+S5(A)+Wt+Kt)，A，S30(B)，C，D其中B、C和D均表示缓存器值，AND表示与运算，OR表示或运算，NOT表示非运算，XOR表示异或运算，Wt表示第t个分组中待处理的32位字，“+”表示mod 232加法，“＜-”表示赋值运算，Sk(A)表示变量A循环左移k位，Kt表示一个用于加法的常量，四轮循环中的值都不同；步骤(5)所有的分组处理完毕后，输出160位的消息摘要，在传输消息摘要时，给待传输的消息摘要添加安全散列值。