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HASH函數(shù)，又稱雜湊函數(shù)，是在信息安全領(lǐng)域有廣泛和重要應(yīng)用的密碼算法，它有一種類似于指紋的應(yīng)用。在網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議中，雜湊函數(shù)用來處理電子簽名，將冗長(zhǎng)的簽名文件壓縮為一段獨(dú)特的數(shù)字信息，像指紋鑒別身份一樣保證原來數(shù)字簽名文件的合法性和安全性。在前面提到的SHA-1和MD5都是目前最常用的雜湊函數(shù)。經(jīng)過這些算法的處理，原始信息即使只更動(dòng)一個(gè)字母，對(duì)應(yīng)的壓縮信息也會(huì)變?yōu)榻厝徊煌?#8220;指紋”，這就保證了經(jīng)過處理信息的唯一性。為電子商務(wù)等提供了數(shù)字認(rèn)證的可能性。安全的雜湊函數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)必須滿足兩個(gè)要求：其一是尋找兩個(gè)輸入得到相同的輸出值在計(jì)算上是不可行的，這就是我們通常所說的抗碰撞的；其二是找一個(gè)輸入，能得到給定的輸出在計(jì)算上是不可行的，即不可從結(jié)果推導(dǎo)出它的初始狀態(tài)?，F(xiàn)在使用的重要計(jì)算機(jī)安全協(xié)議，如SSL，PGP都用雜湊函數(shù)來進(jìn)行簽名，一旦找到兩個(gè)文件可以產(chǎn)生相同的壓縮值，就可以偽造簽名，給網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域帶來巨大隱患。MD5就是這樣一個(gè)在國內(nèi)外有著廣泛的應(yīng)用的雜湊函數(shù)算法，它曾一度被認(rèn)為是非常安全的。然而，王小云教授發(fā)現(xiàn)，可以很快的找到MD5的“碰撞”，就是兩個(gè)文件可以產(chǎn)生相同的“指紋”。這意味著，當(dāng)你在網(wǎng)絡(luò)上使用電子簽名簽署一份合同后，還可能找到另外一份具有相同簽名但內(nèi)容迥異的合同，這樣兩份合同的真?zhèn)涡员銦o從辨別。王小云教授的研究成果證實(shí)了利用MD5算法的碰撞可以嚴(yán)重威脅信息系統(tǒng)安全，這一發(fā)現(xiàn)使目前電子簽名的法律效力和技術(shù)體系受到挑戰(zhàn)。因此，業(yè)界專家普林斯頓計(jì)算機(jī)教授Edward Felten等強(qiáng)烈呼吁信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者盡快更換簽名算法，而且他們強(qiáng)調(diào)這是一個(gè)需要立即解決的問題。國際講壇　王氏發(fā)現(xiàn)艷驚四座面對(duì)Hash函數(shù)領(lǐng)域取得的重大研究進(jìn)展，Crypto 2004 會(huì)議總主席StorageTek高級(jí)研究員Jim Hughes 17 日早晨表示，此消息太重要了，因此他已籌辦該會(huì)成立24年來的首次網(wǎng)絡(luò)廣播（Webcast ）。Hughes在會(huì)議上宣布：“會(huì)中將提出三份探討雜湊碰撞（hash collisions ）重要的研究報(bào)告。”其中一份是王小云等幾位中國研究人員的研究發(fā)現(xiàn)。17日晚，王小云教授在會(huì)上把他們的研究成果做了宣讀。這篇由王小云、馮登國、來學(xué)嘉、于紅波四人共同完成的文章，囊括了對(duì)MD5、HAVAL-128、 MD4和RIPEMD四個(gè)著名HASH算法的破譯結(jié)果。在王小云教授僅公布到他們的第三個(gè)驚人成果的時(shí)候，會(huì)場(chǎng)上已經(jīng)是掌聲四起，報(bào)告不得不一度中斷。報(bào)告結(jié)束后，所有與會(huì)專家對(duì)他們的突出工作報(bào)以長(zhǎng)時(shí)的熱烈掌聲，有些學(xué)者甚至起立鼓掌以示他們的祝賀和敬佩。當(dāng)人們掌聲漸息，來學(xué)嘉教授又對(duì)文章進(jìn)行了一點(diǎn)頗有趣味的補(bǔ)充說明。由于版本問題，作者在提交會(huì)議論文時(shí)使用的一組常數(shù)和先行標(biāo)準(zhǔn)不同；在會(huì)議發(fā)現(xiàn)這一問題之后，王小云教授立即改變了那個(gè)常數(shù)，在很短的時(shí)間內(nèi)就完成了新的數(shù)據(jù)分析，這段有驚無險(xiǎn)的小插曲倒更加證明了他們論文的信服力，攻擊方法的有效性，反而凸顯了研究工作的成功。會(huì)議結(jié)束時(shí)，很多專家圍攏到王小云教授身邊，既有簡(jiǎn)短的探討，又有由衷的祝賀，褒譽(yù)之詞不絕。包含公鑰密碼的主要?jiǎng)?chuàng)始人R. L. Rivest和A. Shamir在內(nèi)的世界頂級(jí)的密碼學(xué)專家也上前表示他們的欣喜和祝賀。國際密碼學(xué)專家對(duì)王小云教授等人的論文給予高度評(píng)價(jià)。MD5的設(shè)計(jì)者，同時(shí)也是國際著名的公鑰加密算法標(biāo)準(zhǔn)RSA的第一設(shè)計(jì)者R．Rivest在郵件中寫道：“這些結(jié)果無疑給人非常深刻的印象，她應(yīng)當(dāng)?shù)玫轿易顭崃业淖ＹR，當(dāng)然，我并不希望看到MD5就這樣倒下，但人必須尊崇真理。”Francois Grieu這樣說：“王小云、馮登國、來學(xué)嘉和于紅波的最新成果表明他們已經(jīng)成功破譯了MD4、MD5、HAVAL-128、RIPEMD-128。并且有望以更低的復(fù)雜度完成對(duì)SHA-0的攻擊。一些初步的問題已經(jīng)解決。他們贏得了非常熱烈的掌聲。”另一位專家Greg Rose如此評(píng)價(jià)：“我剛剛聽了Joux和王小云的報(bào)告，王所使用的技術(shù)能在任何初始值下用2^40次hash運(yùn)算找出SHA-0的碰撞。她在報(bào)告中對(duì)四種HASH函數(shù)都給出了碰撞，她贏得了長(zhǎng)時(shí)間的起立喝彩，（這在我印象中還是第一次）。…… 她是當(dāng)今密碼學(xué)界的巾幗英雄。……（王小云教授的工作）技術(shù)雖然沒有公開，但結(jié)果是無庸質(zhì)疑的，這種技術(shù)確實(shí)存在。…… 我坐在Ron Rivest前面，我聽到他評(píng)論道：‘我們不得不做很多的重新思考了。’”石破驚天　MD5堡壘轟然倒塌一石擊起千層浪，MD5的破譯引起了密碼學(xué)界的激烈反響。專家稱這是密碼學(xué)界近年來“最具實(shí)質(zhì)性的研究進(jìn)展”，各個(gè)密碼學(xué)相關(guān)網(wǎng)站競(jìng)相報(bào)導(dǎo)這一驚人突破。MD5破解專項(xiàng)網(wǎng)站關(guān)閉MD5破解工程權(quán)威網(wǎng)站http://www.md5crk.com/ 是為了公開征集專門針對(duì)MD5的攻擊而設(shè)立的，網(wǎng)站于2004年8月17日宣布：“中國研究人員發(fā)現(xiàn)了完整MD5算法的碰撞；Wang, Feng, Lai與Yu公布了MD5、MD4、HAVAL-128、RIPEMD-128幾個(gè) Hash函數(shù)的碰撞。這是近年來密碼學(xué)領(lǐng)域最具實(shí)質(zhì)性的研究進(jìn)展。使用他們的技術(shù)，在數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以找到MD5碰撞。……由于這個(gè)里程碑式的發(fā)現(xiàn)，MD5CRK項(xiàng)目將在隨后48小時(shí)內(nèi)結(jié)束”。對(duì)此，http://www.readyresponse.org主頁專門轉(zhuǎn)載了該報(bào)道http://www.aspenleaf.com/distributed/distrib-recent.html和幾個(gè)其它網(wǎng)站也進(jìn)行了報(bào)道。權(quán)威網(wǎng)站相繼發(fā)表評(píng)論或者報(bào)告這一重大研究成果經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，在論文發(fā)布兩周之內(nèi)，已經(jīng)有近400個(gè)網(wǎng)站發(fā)布、引用和評(píng)論了這一成果。國內(nèi)的許多新聞網(wǎng)站也以“演算法安全加密功能露出破綻 密碼學(xué)界一片嘩然”為題報(bào)道了這一密碼學(xué)界的重大事件。（報(bào)導(dǎo)見http://www.technewsworld.com/perl/board/mboard.pl?board=lnitalkback&thread=895&id=896&display=1&tview=expanded&mview=flat,該消息在各新聞網(wǎng)站上多次轉(zhuǎn)載。）東方神韻　 MD5終結(jié)者來自中國MD5破解工作的主要成員王小云教授是一個(gè)瘦弱、矜持的女子，厚厚的鏡片透射出雙眸中數(shù)學(xué)的靈光。她于1990年在山東大學(xué)師從著名數(shù)學(xué)家潘承洞教授攻讀數(shù)論與密碼學(xué)專業(yè)博士，在潘先生、于秀源、展?jié)榷辔恢淌诘南ば闹笇?dǎo)下，她成功將數(shù)論知識(shí)應(yīng)用到密碼學(xué)中，取得了很多突出成果，先后獲得863項(xiàng)目資助和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助，并且獲得部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一項(xiàng)，撰寫論文二十多篇。王小云教授從上世紀(jì)90年代末開始進(jìn)行HASH函數(shù)的研究，她所帶領(lǐng)的于紅波、王美琴、孫秋梅、馮騏等組成的密碼研究小組，同中科院馮登國教授，上海交大來學(xué)嘉等知名學(xué)者密切協(xié)作，經(jīng)過長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈的努力，找到了破解HASH函數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，成功的破解了MD5和其它幾個(gè)HASH函數(shù)。近年來她的工作得到了山東大學(xué)和數(shù)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，特別投資建設(shè)了信息安全實(shí)驗(yàn)室。山東大學(xué)校長(zhǎng)展?jié)淌诟叨戎匾曂跣≡平淌谕怀龅目蒲谐晒?2004年6月山東大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)聽取王小云教授的工作介紹后，展?jié)ｉL(zhǎng)親自簽發(fā)邀請(qǐng)函邀請(qǐng)國內(nèi)知名信息安全專家參加2004年7月在威海舉辦的“山東大學(xué)信息安全研究學(xué)術(shù)研討會(huì)”，數(shù)學(xué)院院長(zhǎng)劉建亞教授組織和主持了會(huì)議，會(huì)上王小云教授公布了MD5等算法的一系列研究成果，專家們對(duì)她的研究成果給予了充分的肯定，對(duì)其堅(jiān)持不懈的科研態(tài)度大加贊揚(yáng)。一位院士說，她的研究水平絕對(duì)不比國際上的差。這位院士的結(jié)論在時(shí)隔一個(gè)月之后的國際密碼會(huì)上得到了驗(yàn)證，國外專家如此強(qiáng)烈的反響表明，我們的工作可以說不但不比國際上的差，而且是在破解HASH函數(shù)方面已領(lǐng)先一步。加拿大CertainKey公司早前宣布將給予發(fā)現(xiàn)MD5算法第一個(gè)碰撞人員一定的獎(jiǎng)勵(lì)，CertainKey的初衷是利用并行計(jì)算機(jī)通過生日攻擊來尋找碰撞，而王小云教授等的攻擊相對(duì)生日攻擊需要更少的計(jì)算時(shí)間。數(shù)字認(rèn)證　你的未來不是夢(mèng)由于MD5的破譯，引發(fā)了關(guān)于MD5產(chǎn)品是否還能夠使用的大辯論。在麻省理工大學(xué)Jeffrey I. Schiller教授主持的個(gè)人論壇上，許多密碼學(xué)家在標(biāo)題為“Bad day at the hash function factory”的辯論中發(fā)表了具有價(jià)值的意見（http://jis.mit.edu/pipermail/saag/2004q3/000913.html）。這次國際密碼學(xué)會(huì)議的總主席Jimes Hughes發(fā)表評(píng)論說“我相信這（破解MD5）是真的，并且如果碰撞存在，HMAC也就不再是安全的了，…… 我認(rèn)為我們應(yīng)該拋開MD5了。” Hughes建議，程序設(shè)計(jì)人員最好開始舍棄MD5。他說：“既然現(xiàn)在這種算法的弱點(diǎn)已暴露出來，在有效的攻擊發(fā)動(dòng)之前，現(xiàn)在是撤離的時(shí)機(jī)。”同樣，在普林斯頓大學(xué)教授Edwards Felton的個(gè)人網(wǎng)站（http://www.freedom-to-tinker.com/archives/000664.html）上，也有類似的評(píng)論。他說：“留給我們的是什么呢？MD5已經(jīng)受了重傷；它的應(yīng)用就要淘汰。SHA-1仍然活著，但也不會(huì)很長(zhǎng)，必須立即更換SHA-1，但是選用什么樣的算法，這需要在密碼研究人員達(dá)到共識(shí)。”密碼學(xué)家Markku-Juhani稱“這是HASH函數(shù)分析領(lǐng)域激動(dòng)人心的時(shí)刻。（http://www.tcs.hut.fi/~mjos/md5/）”而著名計(jì)算機(jī)公司SUN的LINUIX專家Val Henson則說：“以前我們說"SHA-1可以放心用，其他的不是不安全就是未知"， 現(xiàn)在我們只能這么總結(jié)了："SHA-1不安全，其他的都完了"。針對(duì)王小云教授等破譯的以MD5為代表的Hash函數(shù)算法的報(bào)告，美國國家技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)局（NIST）于2004年8月24日發(fā)表專門評(píng)論，評(píng)論的主要內(nèi)容為：“在最近的國際密碼學(xué)會(huì)議（Crypto 2004）上，研究人員宣布他們發(fā)現(xiàn)了破解數(shù)種HASH算法的方法，其中包括MD4，MD5，HAVAL-128，RIPEMD還有 SHA-0。分析表明，于1994年替代SHA-0成為聯(lián)邦信息處理標(biāo)準(zhǔn)的SHA-1的減弱條件的變種算法能夠被破解；但完整的SHA-1并沒有被破解，也沒有找到SHA-1的碰撞。研究結(jié)果說明SHA-1的安全性暫時(shí)沒有問題，但隨著技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)局計(jì)劃在2010年之前逐步淘汰SHA-1，換用其他更長(zhǎng)更安全的算法（如SHA-224、SHA-256、SHA-384和SHA-512）來替代。”詳細(xì)評(píng)論見：http://csrc.nist.gov/hash_standards_comments.pdf2004年8月28日，十屆全國人大常委會(huì)第十一次會(huì)議表決通過了電子簽名法。這部法律規(guī)定，可靠的電子簽名與手寫簽名或者蓋章具有同等的法律效力。電子簽名法的通過，標(biāo)志著我國首部“真正意義上的信息化法律”已正式誕生，將于2005年4月1日起施行。專家認(rèn)為，這部法律將對(duì)我國電子商務(wù)、電子政務(wù)的發(fā)展起到極其重要的促進(jìn)作用。王小云教授的發(fā)現(xiàn)無異于發(fā)現(xiàn)了信息化天空的一個(gè)驚人黑洞。我們期待著王小云教授和她的團(tuán)隊(duì)能夠成就“女媧補(bǔ)天”的壯舉，為人類的信息化之路保駕護(hù)航。