Hash函数作为密码学的一个重要工具,在数字签名、消息认证和数据完整性方面有着广泛的应用。关于Hash函数的安全性分析是密码学中的一个重要而活跃的研究课题。近来出现的常见Hash函数算法的原象攻击方法,对于Hash函数的研究具有重要意义。与碰撞攻击相比较,原象攻击的难度较大,但原象攻击对Hash函数的影响将是致命的。本论文对近两年国际上提出的对MD-4、MD-5和SHA-0的原象攻击方法进行了深入的分析与研究,提出了改进方案,主要完成的工作如下:(1)对MD-4布尔函数的吸收特性、压缩函数的可逆性、消息扩展方式的特殊性、中间相遇攻击以及随机图理论进行了深入的研究和总结。(2)对Leurent提出的MD-4原象攻击的方法进行了改进,分别提出两种改进方案。第一种方案将攻击的空间复杂度从231降低到216,第二种方案将攻击的时间复杂度从2102降低到298。(3)深入分析了Yu Sasaki等的MD-5原象攻击方法,进一步探讨了Leurent的方法用于MD-5原象攻击的困难性。对已有的减少轮次的MD-5原象攻击方法和完整的MD-5原象攻击方法进行了分析比较,剖析了完整的MD-5原象攻击方法的思路来源。同时对一种新的可行初始结构方式进行了探讨。(4)深入分析了Cannière等的50步SHA-0原象攻击方法和K. Aoki等的52步SHA-0原象攻击方法,并尝试用消息修改技术解决状态变量的选取问题;同时对部分伪原象的计算与转化的复杂度的平衡点问题进行了探索。