基于混沌映射的Hash函數(shù)構(gòu)造研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，信息安全成為了學(xué)術(shù)界和企業(yè)界共同關(guān)注的熱點(diǎn)。信息認(rèn)證技術(shù)主要包括文本的Hash函數(shù)、基于脆弱/半脆弱數(shù)字水印的圖像認(rèn)證等。Hash函數(shù)是密碼學(xué)中一個重要的分支，它是一種單向函數(shù)，是一類加密映射，我們可以利用它來保護(hù)敏感信息。因此，本論文將文本的Hash函數(shù)作為主要內(nèi)容。由于最近幾年來，基于混沌映射的Hash函數(shù)構(gòu)造得到了廣泛的研究，特別是混沌所具有的特性使得其非常適合于Hash函數(shù)的構(gòu)造，所以本論文主

2、要研究在保證安全的條件下，如何利用混沌映射來構(gòu)造Hash函數(shù)，并對其進(jìn)行相應(yīng)的性能分析。本論文的主要工作包括以下幾個部分：
　　 ①簡述了混沌理論基礎(chǔ)。首先給出了混沌的定義、混沌運(yùn)動特征。然后，描述了幾種典型的離散混沌系統(tǒng)。最后簡要介紹了混沌與密碼學(xué)的關(guān)系。
　　 ②從多個方面對Hash理論基礎(chǔ)作了詳細(xì)的論述。首先給出了Hash函數(shù)的定義和分類。然后介紹了基于模數(shù)運(yùn)算、基于分組加密和基于專門設(shè)計(jì)的三種Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)方

3、法。最后分別給出了單向Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)理論和評測方法。
　　 ③Kwok和Tang提出了一種用于信息鑒別的基于混沌的Hash函數(shù)算法。我們分析了原算法的潛在缺點(diǎn)，提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法。增強(qiáng)了每bit的Hash值與所有bit的明文或密鑰的相互影響，使明文或密鑰的任何1bit的變化將導(dǎo)致最終Hash值的巨大變化。最終Hash值長度為128-bit。通過仿真對改進(jìn)算法的混亂與擴(kuò)散、抗碰撞、明文與密鑰的極度敏感性等性能進(jìn)行分析。

4、>　　 ④提出了基于混沌控制符的Hash函數(shù)的構(gòu)造算法。通過混沌迭代生成控制符，由控制符確定對明文的預(yù)處理方式，運(yùn)用控制符不斷更新查找表索引。明文2048-bit的Hash值為最終查找表索引值的級聯(lián)。因此根據(jù)控制符不斷改變混沌軌道，從某種程度上克服了數(shù)字混沌動力學(xué)特性的退化，進(jìn)一步提高了算法的安全強(qiáng)度。理論分析和計(jì)算機(jī)模擬證實(shí)了算法的有效性。
　　 ⑤提出了基于混沌查找表的Hash函數(shù)構(gòu)造算法。該算法將明文信息通過控制符更新的