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算法与协议成为应用密码学研究的两大重要的组成部分,算法的研究就是通过数学的理论对数据进行加/解密的运算以及对其运算方法进行改进,使其达到现代快速发展的计算机及网络技术所要求的安全性,而对协议来说就是如何巧妙的运用各种算法以及各算法如何的配合使其完成更快、更安全、更复杂的人与人之间的虚拟操作。在描述近年来流行的算法和协议的同时总结了它们改进的思路和发展的方向;最后,给出了算法和协议的之间的关系即如何通过算法的运用对协议进行改进及如何通过协议的思路对算法性能的提高。本文主要做了如下的研究工作:1.本文提出的动态明文变化函数来对MD5算法进行修改,能使其产生更敏感的雪崩效应,以此来有效防止差分分析攻击,提高MD5算法的安全性。通过研究不同的差分分析对MD5算法的攻击后发现,差分分析攻击之所以可以成功,是因为在MD5算法中改变了明文中一些特定位,而这些特定位的改变在许多轮中最多只影响链接变量的几个位,并且这些小的差分能在随后的多轮操作中得到纠正,从而产生了碰撞。这就说明原MD5算法的雪崩效应不能阻止差分分析的攻击,而为了提高MD5算法的安全性,必须提高其雪崩效应的敏感性。2.本文提出了椭圆双曲线密码系统有着极好的随机性,在不破其原有椭圆曲线密码的优点的同时,从理论上提高了原椭圆曲线密码的安全性,而且此系统还可以提供灵活的操作方法,这样就可以使目前已有的攻击技术无法追踪其破解线索,从而更好的提高信息的安全性。原椭圆曲线理论在密码学中的作用越来越大,同时在许多的应用中椭圆曲线密码系统已经取代了传统的RSA公钥系统。3.本文提出的移动Agents协议利用三个相邻的节点机产生一个特殊环以及最后进行总体的验证,这样不仅可以防止已知的大部分攻击,特别是对多节点共谋截断攻击,而且对于系统和网络的资源消耗很少。自由漫游安全协议在移动Agents中是一个还没有被完全的解决的主要问题,但是自由漫游安全在移动Agents的安全中却起着不可替代的作用。而在现有协议中,能防止双节点共谋截断攻击,但不能防止多节点共谋截断攻击或者不能完全防止。能防止多节点攻击,却消耗大量的系统和网络资源,例如有的用第三方代理、有的在网络上传输的数据很大。