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SHA-1哈希算法的碰撞攻击原理与实例分析

**SHA-1哈希算法的碰撞攻击原理与实例分析** **题目描述** SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）是一种曾广泛使用的密码学哈希函数，可将任意长度数据映射为160位（20字节）的哈希值。但其安全性已被证明存在缺陷，尤其是碰撞攻击（Collision Attack）——即找到两个不同的输入产生相同的SHA-1哈希值。本题要求分析SHA-1的结构弱点，并逐步解释碰撞攻击的核心原理，最终通过实际案例（如SHAttered攻击）说明攻击过程。 --- **解题过程

2025-10-31 02:53:43

NTRUEncrypt 后量子公钥加密算法

**NTRUEncrypt 后量子公钥加密算法** NTRUEncrypt 是一种基于格的公钥加密算法，被认为是后量子密码学的候选方案之一。其安全性依赖于在特定格中寻找最短向量问题（SVP）的困难性。下面我将详细讲解 NTRUEncrypt 的密钥生成、加密和解密过程。 **1. 参数设置** 首先，需要选择公共参数： - 整数 \( N \)：通常为素数，如 509 或 677，用于定义多项式环的维度。 - 模数 \( p \) 和 \( q \)：满足 \( \gcd(p, q) = 1

2025-10-31 02:37:54

基于椭圆曲线的EdDSA数字签名算法

**基于椭圆曲线的EdDSA数字签名算法** **题目描述** EdDSA（Edwards-curve Digital Signature Algorithm）是一种基于扭曲爱德华兹曲线的现代数字签名方案。你需要解释EdDSA的核心原理，包括其特殊的密钥生成、签名生成和签名验证过程，重点说明它如何通过统一的曲线方程和确定性签名机制提升安全性和效率。 **解题过程** 1. **背景与核心思想** EdDSA的设计目标是将签名过程简化和安全化。其核心创新在于： -

2025-10-31 01:18:39

CREST分组密码算法

**CREST分组密码算法** 我将为您详细讲解CREST分组密码算法的设计与实现。CREST是韩国标准技术研究院（KISTI）设计的一种轻量级分组密码算法，特别适合资源受限环境。 **1. 算法概述** CREST采用广义Feistel结构，分组长度为64位，支持80位和128位两种密钥长度。算法包含31轮迭代，每轮包含四个主要步骤：轮密钥加、非线性变换、线性变换和轮置换。其设计目标是在保证安全性的同时实现高效的硬件实现。 **2. 轮函数详细分解** 让我们逐步分析单轮的处理过程：

2025-10-30 20:48:59

Schnorr数字签名算法

**Schnorr数字签名算法** **题目描述** Schnorr签名算法是一种基于离散对数问题的数字签名方案，由Claus Schnorr提出。与ECDSA相比，它具有简洁性、可证明安全性以及支持签名聚合等优点。本题要求详细理解Schnorr签名的生成与验证过程，包括参数设置、密钥生成、签名步骤和验证计算。 **算法参数设置** 1. 选择一个大素数p，确保在Zp*上求解离散对数是困难的 2. 选择素数q，满足q | (p-1)，即q是p-1的素因子 3. 选择整数g，满足g^q ≡ 1

2025-10-30 19:35:13

SM3密码杂凑算法的压缩函数设计

**SM3密码杂凑算法的压缩函数设计** **题目描述** SM3是中国国家密码管理局发布的密码杂凑算法，输出长度为256位。其核心是压缩函数，它将512位的消息分组和256位的中间哈希值作为输入，通过多轮迭代生成新的256位哈希值。本题要求详细讲解SM3压缩函数的结构、轮运算步骤及设计原理。 **1. 压缩函数整体结构** - **输入**： - 512位消息分组 \( M \)（划分为16个32位字 \( W_0, W_1, \dots, W_{15} \)）

2025-10-30 16:14:12

SM4分组密码算法的密钥扩展算法

**SM4分组密码算法的密钥扩展算法** 题目描述：SM4是一种分组长度为128位、密钥长度为128位的分组密码算法。其密钥扩展算法需要从128位的主密钥生成32个32位的轮密钥。请详细讲解SM4密钥扩展算法的具体步骤和数学原理。解题过程： 1. **算法概述** SM4的密钥扩展基于非线性迭代结构，通过循环迭代生成32个轮密钥。算法使用固定的FK常数和CK常数，结合S盒变换和线性变换L'。 2. **常数定义** - 系统参数FK：FK₀=(A3B1BAC6), FK₁=

2025-10-30 14:12:09

SM3密码杂凑算法的密钥派生函数（KDF）

**SM3密码杂凑算法的密钥派生函数（KDF）** **题目描述**： SM3是我国发布的密码杂凑算法标准，用于生成固定长度的哈希值。在实际应用中，SM3常被用于密钥派生函数（KDF），将输入的主密钥材料（如密码或随机数）转换为一个或多个密码学安全的密钥。请详细解释SM3-KDF的设计原理、输入参数和具体计算步骤，并说明其如何通过迭代和填充机制确保派生密钥的随机性和安全性。 --- **解题过程**： 1. **KDF的核心目标** KDF的目的是将可能熵不足或长度不固定的

2025-10-30 12:53:14

CREST分组密码算法

**CREST分组密码算法** 我将为您讲解CREST分组密码算法的设计与实现细节。CREST是韩国学者设计的一种轻量级分组密码算法，适用于资源受限的环境。 **1. 算法概述** CREST是一种基于Feistel结构的轻量级分组密码，分组长度为64位，密钥长度支持80位和128位。算法设计目标是兼顾安全性与效率，特别适合物联网设备等嵌入式系统。 **2. 算法结构** CREST采用广义Feistel结构，包含以下核心组件： - 32轮加密迭代 - 4个16位子分支（A、B、C、D）

2025-10-30 11:55:00

CREST分组密码算法

**CREST分组密码算法** 我将为您讲解CREST分组密码算法的设计与实现细节。CREST是由中国密码学者设计的一种轻量级分组密码算法，特别适合资源受限环境。题目描述：请详细解释CREST分组密码算法的整体结构、轮函数设计、密钥扩展算法，并分析其安全性特点。解题过程： 1. **算法概述** - CREST是一种SPN（代换-置换网络）结构的分组密码 - 分组长度：64位 - 密钥长度：80位（支持128位扩展） - 轮数：31轮 - 设计目标：在保证安全性的同时实现硬件高效性

2025-10-30 09:31:38

SM4分组密码算法的轮函数设计

**SM4分组密码算法的轮函数设计** 我将为您详细讲解SM4分组密码算法的轮函数设计。SM4是中国国家密码管理局发布的分组密码算法，广泛应用于无线局域网、物联网等场景。其轮函数设计体现了现代分组密码的优秀特性。 **1. 算法概述** SM4采用32轮非平衡Feistel结构，分组长度128位，密钥长度128位。轮函数是算法的核心，每轮处理32位数据，通过非线性变换、线性变换和密钥加操作实现加密。 **2. 轮函数结构** 轮函数的输入为4个32位字(X_i, X_{i+1}, X_{i

2025-10-30 08:54:45

AES加密算法的密钥扩展算法

**AES加密算法的密钥扩展算法** 题目描述： AES加密算法使用128位、192位或256位的初始密钥，需要生成11轮、13轮或15轮的轮密钥（每轮128位）。密钥扩展算法负责将初始密钥扩展成多个轮密钥，供加密过程中的各轮使用。请详细讲解AES-128（128位密钥版本）的密钥扩展过程。解题过程： 1. **基本概念理解** AES-128需要生成11个轮密钥（第0轮到第10轮），每个轮密钥128位（16字节）。初始密钥为128位，需要扩展成176字节（11×16）的扩展密钥。 2

2025-10-30 08:28:24

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