论文摘要
随着信息化的迅猛发展,信息已经成为世界发展过程中不可或缺的资源,而信息安全在信息社会中扮演着至关重要的角色,它直接关系到社会生活方方面面的正常运行。特别是近些年随着电子商务的崛起,全球对信息安全方面的要求进一步提升,信息加密、认证技术及安全传输等方面变得格外重要。密码技术是实现信息安全的基本方法,杂凑函数作为基础密码算法之一广泛应用于各个领域。近年来随着对杂凑函数破解的突破性进展,杂凑函数的设计与安全性分析成为密码学领域研究的热点。而杂凑函数的发展推动了消息认证码的研究,基于杂凑函数的消息认证码的安全性分析受到更多的关注。本文主要是对基于缩减轮数的SHA-1的消息认证码（MAC）的安全性进行分析,在导师的悉心指导下,主要有以下结果：（1）基于63步（5-67）SHA-1的LPMAC的区分攻击首先在对SHA体系的碰撞攻击及王小云等关于LPMAC区分攻击思想进行学习的基础上,对乔思远等人基于63步（8-70步）SHA-1的LPMAC区分攻击进行分析,指出其中存在的问题,并通过编程搜索筛选出具有一定概率优势的差分路线,虽然扰动向量相同,但是差分路线整体进行了平移,利用王小云等提出的新的区分器构造方法,对基于63步（5-67步）SHA-1的LPMAC进行区分攻击。复杂度为2155次MAC询问,成功概率为0.70。（2）基于66步（15-80）SHA-1的LPMAC的区分攻击乔思远等人基于65步（12-76步）SHA-1的LPMAC区分攻击,避开原本不能超过40个条件的限制,使用单条路线代替两条路线进行区分器构造。同样利用该区分器构造方法,重新分析并寻找满足条件的差分路线,将LPMAC区分攻击扩展到了66步（15-80步）,其复杂度为281次MAC询问,成功概率为0.51。（3）基于53步（20-72步）SHA-1-MAC的部分密钥恢复攻击结合Contini等人关于HMAC-MD5部分密钥恢复攻击技术及王小云等人关于MD5-MAC部分密钥恢复攻击的思想,搜索并筛选出符合条件的差分路线,该路线最初由Rechberger提出,在推导出路线成立的充要条件的基础上,提出53步（20-72步）的SHA-1-MAC的部分密钥恢复攻击,由于截断的SHA-1是从第二轮开始,所以对于SHA-1-MAC中的子密钥K1只看作是分为3个32比特的K1[1],K1[2]和K1[3],最终恢复K的96比特以及子密钥K0的160比特,复杂度为2106次MAC询问。