1 范圍

      GB/T 15852的本部分規(guī)定了三種采用專用雜湊函數(shù)的消息鑒別碼算法。這些消息鑒別碼算法可用作數(shù)據(jù)完整性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否被非授權(quán)地改變。同樣這些消息鑒別碼算法也可用作消息鑒別，保證消息源的合法性。數(shù)據(jù)完整性和消息鑒別的強(qiáng)度依賴于密鑰的長(zhǎng)度及其保密性、雜湊函數(shù)的算法強(qiáng)度及其輸出長(zhǎng)度、消息鑒別碼的長(zhǎng)度和具體的消息鑒別碼算法。

      本部分適用于任何安全體系結(jié)構(gòu)、進(jìn)程或應(yīng)用的安全服務(wù)。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 1988-1998 信息技術(shù) 信息交換用七位編碼字符集（eqv ISO/IEC 646：1991）

      ISO/IEC 10118-3:2004 信息技術(shù) 安全技術(shù) 雜湊函數(shù) 第3部分：專用雜湊函數(shù)(Information technology-Security techniques-Hash-functions-Part 3:Dedicated hash-functions)

3 術(shù)語和定義

      下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

      消息鑒別碼 message authentication code；MAC

      利用對(duì)稱密碼技術(shù)，以密鑰為參數(shù)，由消息導(dǎo)出的數(shù)據(jù)項(xiàng)。任何持有這一密鑰的實(shí)體，都可利用消息鑒別碼檢查消息的完整性和始發(fā)者。

3.2

      消息鑒別碼（MAC）算法密鑰 MAC algorithm key

      一種用于控制消息鑒別碼算法運(yùn)算的密鑰。

3.3

      消息鑒別碼算法 message authentication code algorithm

      消息鑒別碼算法簡(jiǎn)稱MAC算法，其輸入為密鑰和消息，輸出為一個(gè)固定長(zhǎng)度的比特串，滿足下面兩個(gè)性質(zhì)：

      ——對(duì)于任何密鑰和消息，MAC算法都能夠快速地計(jì)算。

      ——對(duì)于任何固定的密鑰，攻擊者在沒有獲得密鑰信息的情況下，即使獲得了一些（消息，MAC）對(duì)，對(duì)任何新的消息預(yù)測(cè)其MAC在計(jì)算上是不可行的。

      注：一個(gè)MAC算法有時(shí)被稱作一個(gè)密碼校驗(yàn)函數(shù)。計(jì)算不可行性依賴于使用者具體的安全要求及其環(huán)境。

3.4

      輸出變換 output transformation

      應(yīng)用在算法中，對(duì)迭代操作的輸出所進(jìn)行的變換。

3.5

      抗碰撞雜湊函數(shù) collision-resistant hash-function

      滿足如下性質(zhì)的雜湊函數(shù)：

      ——尋找兩個(gè)不同的輸入，使得它們的輸出相同，在計(jì)算上是不可行的。

3.6

      消息比特串（數(shù)據(jù)）data string（data）

      雜湊函數(shù)的輸入比特串。

3.7

      雜湊值 hash-code

      雜湊函數(shù)的輸出比特串。

3.8

      雜湊函數(shù) hash-function

      將任意長(zhǎng)消息比特串映射到定長(zhǎng)比特串的函數(shù)，并且滿足如下兩個(gè)性質(zhì)：

      ——對(duì)于任何輸出，找到它所對(duì)應(yīng)的輸入在計(jì)算上是不可行的。

      ——對(duì)于任何輸入，找到區(qū)別于它且和它具有相同輸出的輸入在計(jì)算上是不可行的。

3.9

      初始值 initializing value

      雜湊函數(shù)開始工作時(shí)用到的值。

3.10

      填充 padding

      在消息比特串后面附加額外比特串的操作。

3.11

      分組 block

      一種定義了長(zhǎng)度的比特串。

3.12

      輪函數(shù) round-function

      將兩個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1和L2的比特串映射到一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的比特串的函數(shù) Φ(· ,·)。

      注：它被反復(fù)地用在雜湊函數(shù)中，將長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的比特串和前面長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的輸出值相合并。

3.13

      字 word

      長(zhǎng)度為32位的比特串。

4 符號(hào)和記法

      下列符號(hào)和記法適用于本部分。

      D、D＇  將要被輸入到MAC算法的消息比特串

      m MAC值的比特長(zhǎng)度

      q 經(jīng)過填充和分割操作后，消息比特串D的分組個(gè)數(shù)

      MSB_j(X) 比特串X最左邊的j比特

      X⊕Y 比特串X和Y的異或值

      X||Y  按順序?qū)⒈忍卮甔和Y連接所構(gòu)成的比特串

      :=  MAC算法定義中使用的賦值符號(hào)

      D 經(jīng)過填充的消息比特串

      h 雜湊函數(shù)

      h＇被修改了常數(shù)和初始值的雜湊函數(shù)h

      簡(jiǎn)化的雜湊函數(shù)h，沒有數(shù)據(jù)填充和長(zhǎng)度附加

      H'、H” 長(zhǎng)度為L(zhǎng)2比特串，在MAC算法計(jì)算中被用來存儲(chǔ)臨時(shí)結(jié)果

      IV、IV'、IV1、IV2 初始值

      k MAC算法密鑰的比特長(zhǎng)度

      K MAC算法的密鑰

      K'、K₀、K₁、K₂ MAC算法1和3中的導(dǎo)出密鑰

      K、K₁、K₂  MAC算法2中的導(dǎo)出密鑰 

      L MAC算法3中表示消息長(zhǎng)度的比特串

      OPAD、IPAD  MAC算法2中使用的常數(shù)比特串

      R、S₀、S₁、S₂  MAC算法1和3中，用來導(dǎo)出一系列常數(shù)的常數(shù)比特串

      T₀、T₁、T₂  MAC算法1和3中，用來導(dǎo)出子密鑰的128比特常數(shù)

      U₀、U₁、U₂   MAC算法1和3中，用來導(dǎo)出子密鑰的768比特常數(shù)

      Φ＇使用修改后常數(shù)的輪函數(shù)

      K₁[i] 128比特串K1的第i個(gè)字，即：K1=K1[0]||K1K1[1]||K1[2]||K1[3]

      H 雜湊值

      Lx 比特串X的比特長(zhǎng)度

      C₁、C 輪函數(shù)中用到的常數(shù)字

      CC_i 專用雜湊函數(shù)4中用到的常數(shù)矩陣

      L₁ 輸入到輪函數(shù)φ的兩個(gè)比特串中，第一個(gè)比特串的比特長(zhǎng)度

      L₂ 輸入到輪函數(shù)φ的兩個(gè)比特串中，第二個(gè)比特串的比特長(zhǎng)度；輪函數(shù)φ輸出值的比特長(zhǎng)度；初始值IV的比特長(zhǎng)度

      φ 輪函數(shù)，即：若X和Y分別表示長(zhǎng)度為L(zhǎng)1和 L2的比特串，則 φ(X,Y)表示將?作用到X和Y所得到的比特串

      +₃₂ 模 232加法操作，即：若A和B是字，那么把A和B看作是整數(shù)的2進(jìn)制表示，計(jì)算它們的和再模 2³²，所得到的結(jié)果在0和 2³²-1之間，把它看作為字，記作 A+₃₂B

      注：h只能被用來處理長(zhǎng)度為L(zhǎng)₁整數(shù)倍的輸入比特串。

5 要求

      采用本部分MAC算法的使用者應(yīng)當(dāng)選擇：

      1）從第6、7、8章中選取一種MAC算法；

      2）從ISO/IEC 10118-3：2004中的專用雜湊函數(shù)1、2、3和7中選取一個(gè)雜湊函數(shù)；

      3）MAC的長(zhǎng)度m。

      對(duì)于MAC算法1和2，MAC的長(zhǎng)度m應(yīng)該是一個(gè)正整數(shù)并且不大于雜湊值長(zhǎng)度 H。對(duì)于 MAC算法3，MAC的長(zhǎng)度m應(yīng)該是一個(gè)正整數(shù)并且不大于雜湊值長(zhǎng)度的二分之一，即 m≤LH/2。

      對(duì)于MAC算法1和2，消息比特串D的比特長(zhǎng)度不大于 264-1；對(duì)于MAC 算法3，消息比特串D的比特長(zhǎng)度不大于256。

      對(duì)一個(gè)具體MAC算法、專用雜湊函數(shù)、m值的選擇超出了本部分所規(guī)定的范圍。

      注：上述選擇將影響MAC算法的安全強(qiáng)度，具體請(qǐng)參考附錄B。

      生成MAC和驗(yàn)證MAC應(yīng)當(dāng)使用同樣的密鑰。

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