使用双向耦合映像格子改进的并行混沌Hash函数

针对一种并行混沌Hash函数只能单向扩散以及低维混沌系统所存在的一些问题,提出使用双向映像格子进行改进的并行时空混沌Hash函数。该函数在消息矩阵组间采用并行结构,在组内采用迭代次数与矩阵元素值成负相关的双向耦合映像格子模型,该模型中的格子映射为参数值随矩阵元素位置而变化且迭代次数等于当前元素值的Kent映射,并行计算得出各分组中间值,最后异或各分组中间值得出最终Hash值。仿真实验表明,算法既提高了Hash的初值敏感性、混乱和扩散性,又拥有高效的并行性。     

基于整数耦合帐篷映射的单向Hash函数及其性能分析

提出一种基于整数耦合帐篷映射的单向Hash函数,并对其特性进行了分析.提出的算法采用双向耦合映像格子模型,用整数帐篷映射取代了传统的逻辑函数,具有较为理想的混淆与扩散特性.应用该算法,可将任意长度的明文序列单向散列为160比特Hash值.实验与分析结果表明,这种Hash函数具有很好的单向性、抗碰撞性,满足单向Hash函数的各项性能要求.该算法全部采用有限整数集内的简单位操作完成,便于软硬件实现,并且有高的执行效率.     

一种新的基于时空混沌的单向Hash函数构造

对时空混沌中常用的耦合映像格子模型(coupled map lattice,CML)和已有的基于时空混沌的单向Hash函数构造进行了分析,在此基础上提出了一种新的基于时空混沌的单向Hash函数构造方法.首先根据Lyapunov指数谱确定CML中参数的取值,然后用线性变换后的消息来更改CML的状态,并通过迭代来扩散消息中每个字节对CML状态的影响,Hash值从最终的CML状态中抽取.研究结果表明,该方法具有很好的单向性、弱碰撞性、初值敏感性和灵活性以及更高的计算效率.     

基于Rijindael的安全Hash函数

该文提出了基于分组密码算法Rijindael的安全Hash函数。此Hash函数基于分组长度和密钥长度均为256比特的分组密码算法Rijindael-(256,256),其输出长度为256比特。并且该文证明了此Hash算法抵抗碰撞及作为单向函数的安全性。     

并行耦合动态整数帐篷Hash函数设计

提出一种基于耦合动态整数帐篷映射的并行Hash函数。针对数据量较大、处理速度较慢等问题，采用MD6算法框架，利用多核处理器技术并行处理数据。同时在压缩函数中，利用双向耦合映像格子模型进行扩散，用动态整数帐篷映射代替传统的逻辑函数。实验结果表明，该算法可根据需要获得不同长度的Hash值，使用较短时间即可完成对数据的杂凑处理，同时具有较为理想的混乱与扩散性质，符合Hash函数的各项性能要求。     

基于时空混沌系统构造Hash函数

提出一种基于时空混沌系统的单向Hash函数构造方法．该方法通过使用单向耦合映射格子和基于迭代Logistic映射的初始状态生成函数实现明文和密钥信息的混淆和扩散，并基于密码块连接方式产生任意长度明文的128位Hash值．理论分析和实验表明，提出Hash函数满足Hash函数所要求的单向性、初值以及密钥敏感性和抗碰撞性等安全性能要求．     

Hash函数的安全性研究

Hash函数用于数据完整性和消息认证,需要满足特定的密码学需求,其中最重要的就是抗碰撞。生日攻击是通用的寻找碰撞的方法,可用于攻击任何类型的Hash函数。文章讨论了生日攻击的碰撞阈值,以及平衡度对于碰撞阈值的影响,并指出近似碰撞的碰撞阈值的度量。最后提出了在新的高安全度Hash函数的设计中应该考虑到的几个问题。     

一种基于Hash函数和分组密码的消息认证码

基于Hash函数的HMAC是一种应用最为广泛的消息认证码,但最近的研究指出HMAC不仅易受到相关密钥攻击,在多用户环境下也易受到攻击.为了避免这些问题,我们对HMAC进行了改进,基于Hash函数和分组密码设计了一种新的消息认证码HBMAC.在分组密码是伪随机置换和Hash函数所使用的压缩函数是伪随机函数的基本假设下,使用共享随机函数模型证明了HBMAC的安全性.同时,还提出了HBMAC和HMAC的算法实现,并基于典型数据对两种算法的性质和效率进行了分析.结果表明,与HMAC相比,HBMAC在安全性和效率上取得了更好的折衷.     

链接变量循环的Hash函数结构

现有的Hash函数基本上都是根据Merkle-Damg?ard结构设计的。基于Merkle-Damg?ard结构易受到长度扩展攻击、多碰撞攻击、Herding攻击等这些缺陷,设计了一种链接变量循环的Hash结构,该结构是基于宽管道Hash结构的,具有大的内部状态,可以有效抵抗上述针对Merkle-Damg?ard结构的攻击。结构具有可分析的安全性,可以提高Hash函数的性能,尤其是基于数学困难问题的Hash算法,增加了消息块对Hash值的作用。     

对HTBC杂凑函数的碰撞和第二原像攻击

使用安全的分组密码作为基本组件,并搭配合适的链接结构是一种常用的杂凑函数设计方法.当使用安全性较强的分组密码,如高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)等作为基本组件时,这类杂凑函数的安全性很大程度上取决于链接结构的安全性.基于三重分组链接的杂凑函数(triple-block-chaining-based hash function,HTBC),利用安全分组密码作为基本元件,采用一种特殊的三重链接结构,证明了HTBC杂凑算法的这种链接结构是不安全的.基于该链接结构的弱点,利用相关运算的特殊性质,直接构造出HTBC算法的碰撞,构造碰撞的时间复杂度为1.对于长度满足特定要求的消息,可以构造该消息的第二原像.当使用AES-256作为底层的分组密码时,攻击的最大时间复杂度为2112,低于穷举攻击所需要的时间复杂度2128;对于某些满足特定性质的弱消息,攻击的时间复杂度仅为1;如果消息的取值足够随机,攻击的平均时间复杂度为246.56.