关于混沌密码学上的散列算法研究

摘要

随着计算机和网络技术的飞速发展，全球信息一体化的步伐越来越快，网络信息安全己经成为一个国家、一个集团、乃至一个企业寻求发展的一个重要因素。散列函数是密码学中一个重要的分支，它是一种单向函数，是一类加密映射，可以利用它来保护信息。因此，本论文主要研究基于文本的散列函数。由于最近几年来，基于混沌映射的散列函数构造得到了广泛的研究，特别是混沌所具有的特性使得其非常适合于散列函数的构造，所以本论文主要研究在保证安全的条件下，如何利用混沌映射来构造散列函数，并对其进行相应的性能分析。本论文的主要工作包括以下几个部分：
　　 （1）叙述了混沌理论基础。首先给出了文本散列函数的研究背景、混沌的几种不同的定义和运动特征。然后从Lyapunov指数、Poincare截面法以及功率法等三个方面给出了混沌研究的判据与准则。最后详细分析了几种常见的离散混沌系统。
　　 （2）从多个方面对散列函数理论基础作了详细的论述。首先从加密和解密、对称密钥加密、公钥加密、密码分析等方面对密码学进行了简单的介绍。然后给出了混沌与密码学的关系。最后从散列函数的定义和分类、设计方法、设计理论和评测方法等方面对散列函数进行详细的介绍。
　　 （3）提出了一种基于混沌Logistic 映射和斜帐篷映射的文本散列函数算法。该算法将明文信息分组并转化为相应的ASCII码值，然后把该值作为Logistic映射的迭代次数，迭代生成的值作为斜帐篷映射的初始值进行迭代，然后依据一定的规则从生成值中提取长度为128比特的散列值。通过仿真对该算法的单向性、混乱与扩散、碰撞等性能的进行分析。理论分析和仿真试验证明该算法可以满足散列函数的各项性能要求。
　　 （4）将经典算法MD5以及邓绍江发表的基于混沌查找表的散列函数构造算法与本文提出的算法进行性能比较，可以得到本算法在混乱和扩散以及抗碰撞性等方面体现出较好的性能。
　　 最后对本论文进行了总结，并指出了本论文工作的不足之处以及对今后散列函数的研究前景进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

2散列函数理论基础

3基于双混沌映射的文本散列函数构造

4散列算法性能比较

5全文总结与展望

致谢

参考文献

附录