散列函数分析中的进化类智能计算方法与应用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61070228
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    35.0万
  • 负责人：
    谢涛
  • 依托单位：
    中国人民解放军国防科技大学
  • 学科分类：
    F0201.计算机科学的基础理论
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

虽然基于Davies-Meyer压缩函数结构与Merkle-Damgard跌代结构设计的MDx散列函数易受差分碰撞攻击分析，但成功的差分碰撞攻击必须依赖弱输入差分选择、高概率碰撞差分路径设计以及高效碰撞消息搜索算法设计。传统差分碰撞攻击分析三步法中尤以弱输入差分选择最缺乏逻辑性，而碰撞差分路径设计与碰撞算法设计也需要极高的技巧，因而不易被掌握。本课题从研究MDx系列散列函数的弱输入差分选择原理入手，结合进化类智能计算，旨在将差分碰撞攻击推进至所有MDx以及基于MDx的密码协议的实际有效智能攻击。主要包括：1）MDx函数（包括MD5、SHA-1以及RIPEMD-160等）的弱输入差分选择理论；2）MDx函数差分路径智能化设计方法；3）MDx函数碰撞攻击智能搜索算法设计，如采用"分而治之"策略与进化计算等技术；4）MDx次原象与原象攻击；5）基于MDx函数的HMAC与NMAC等消息认证码攻击。

结项摘要

本项目以差分分析和进化计算为理论研究工具与技术实现手段，对标准散列函数MD5、SHA-1、SHA-2以及SM3的碰撞攻击问题进行了比较深入的研究，利用MD5算法的最快碰撞攻击算法对基于MD5算法的网络安全协议进行深入的实际攻击分析，包括邮局认证协议（APOP）、摘要访问认证协议（DAA）、挑战握手式认证协议（CHAP）以及H2-MAC协议等。具体研究成果包括：1）公布了首个MD5单块碰撞结果；2）开发国际上最快的MD5碰撞攻击算法；3）揭开了寻找MD5弱输入差分的分析原理，按此原理公布了23组主要的弱输入差分，据此可以组合数以百万计的不同弱输入差分，使基于MD5的安全协议防不胜防；4）基于快速碰撞算法对邮局认证协议（APOP）、摘要访问认证协议（DAA）以及挑战握手式认证协议（CHAP）成功实现了实际破解，论证了H2-MAC 对MD 结构散列函数的扩展攻击不免疫；5）对互联网包括军队内部网的身份认证密码的安全问题进行了深入细致的技术调查，形成了提交我国政府安全部门的机密报告；6）对SHA-1、SHA-2以及SM3的碰撞分析取得实质性结果，但此部分内容目前不宜公开。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
A New Collision Differential For MD5 With Its Full Differential Path
MD5 的新型碰撞差速器及其全差速路径
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2008
  • 期刊：
    IACR Cryptology ePrint Archive, Report 2008/230, 2008.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tao Xie;DengGuo Feng;FangBao Liu
  • 通讯作者：
    FangBao Liu
On the security of PPPoE network
浅谈PPPoE网络的安全性
  • DOI：
    10.1002/sec.512
  • 发表时间：
    2012-10
  • 期刊：
    SECURITY AND COMMUNICATION NETWORKS
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fanbao Liu;Tao Xie;Yumeng Feng;Dengguo Feng
  • 通讯作者：
    Dengguo Feng
Equivalent Key Recovery Attack to H2-MAC
H2-MAC 的等效密钥恢复攻击
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    International Journal of Security and Its Applications
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Fanbao Liu;Tao Xie;Changxiang Shen
  • 通讯作者：
    Changxiang Shen
Construct MD5 Collisions Using Just A Single Block Of Message
仅使用单个消息块构建 MD5 冲突
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2010
  • 期刊：
    IACR Cryptology ePrint Archive
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tao Xie;1Dengguo Feng
  • 通讯作者：
    1Dengguo Feng
Fast Collision Attack on MD5
MD5的快速碰撞攻击
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2006-03
  • 期刊：
    IACR Cryptology ePrint Archive
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tao Xie;Fanbao Liu;Dengguo Feng
  • 通讯作者：
    Dengguo Feng

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其他文献

二次背包问题的一种快速解法
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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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