基于双混沌映射的文本hash函数构造*

提出了一种基于混沌Logistic 映射和斜帐篷映射的文本hash函数算法。该算法将明文信息分组并转换为相应的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 bit的hash值。通过仿真对该算法的单向性、混乱与扩散、碰撞等性能进行分析,理论分析和仿真实验证明该算法可以满足hash函数的各项性能要求。     

参数可变的离散混沌加密系统 *

提出一种参数动态可变的离散混沌加密算法 ,该算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和迭代次数对应子密钥使用顺序 ,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数 ,输出与明文相加取模后生成密文。实验结果和安全性分析表明 ,该算法密钥空间大 ,对明文和密钥敏感 ,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。     

一种新的基于混沌映射的分组密码算法研究

通过引入二进制分数及其相关运算,提出一种新的基于混沌映射的分组密码算法.该密码算法主要由三个部分组成,即基于Tent混沌映射的扩散过程和混淆过程以及基于分段线性混沌映射的密钥生成过程.分析表明,该算法具有较大的密钥空间,并在密文随机性测试、明文与密文的相关性测试、明文敏感性测试和密文敏感性测试中具有良好的表现,同时,由于将浮点运算转换成整数运算,其效率将高于其他基于混沌系统的密码算法.     

对改进的基于DNA编码和混沌的图像加密方法的安全性分析*

混沌密码系统已展现了许多非传统密码系统所具有的优良特性,基于混沌的加密算法层出不穷,同时对混沌密码系统进行安全性分析对混沌密码的发展具有重要意义。对一种改进的基于DNA编码和混沌映射的图像加密方法进行了安全性分析,该算法的核心思想是明文图像的DNA编码矩阵与混沌映射产生的随机矩阵的DNA编码矩阵求和,然后再对这个和矩阵中的元素随机求补即得密文图像。运用选择明文攻击的方法,破解了该算法中的等效密钥,从而利用等效密钥再解密出目标明文。理论分析和实验结果验证了本文选择明文攻击策略的可行性。简要讨论了提高该密码算法安全性的一些改进措施。     

基于分段Logistic映射的并行Hash函数构造算法

分段后的Logistic映射比原映射具有更好的密码学性能。采用并行处理的思路,基于分段Logistic映射提出一种Hash函数的方法。该方法在初始化阶段,通过混沌映射的迭代实现了消息块之间的相互影响与扩散,可有效防止对并行Hash函数的伪造攻击。对初始化后的消息块,采用并行方式产生中间输出结果,有效提高了算法的运行速度。理论分析和实验仿真的结果表明,该算法很好地利用了混沌映射的特性,具有良好的明文消息敏感性、抗碰撞性,且运行速度快,能够满足实际的信息安全应用需要。     

时空混沌双扰动单向hash函数的构造

提出一种采用耦合方式和m序列进行双扰动的时空混沌系统构造单向hash函数的新方案.方案中,Chebyshev映射的迭代值作为双向耦合帐篷时空混沌系统的初值进行扰动,而在时空混沌迭代末端,加入m序列产生器对选定的hash初值施加扰动,以抵抗存在性伪造攻击等攻击.该模型实现了任意长度明文序列转换成为160位hash值,仿真实验结果表明,该方案很好地达到了hash函数的各项性能要求,结合现有的各类攻击模式进行分析,证实该算法可以抵抗针对带密钥hash函数算法的各种攻击.     

混沌系统的变参数前后反馈加密算法

将混沌映射应用于信息文档加密中,设计了一种基于Logistic映射简单快速的加密算法。为了提高信息加密的安全性和增大密钥空间,选取两个系统参数和初始迭代次数作为密钥,通过明文和密文共同反馈改变Logistic映射的迭代次数且由迭代值反馈改变系统参数和初值,实现对明文的动态加密。仿真结果表明,该算法能够有效地抵抗混沌系统常见的相图攻击、统计攻击和穷举攻击。     

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。     

一种基于分段线性映射的分组密码算法

提出了一种新的基于混沌理论的分组密码算法,把128比特的明文加密为128比特的密文.整个加密过程包含了8个轮变换,每一个轮变换由替换变换、移位变换和置换变换3部分组成.所有的轮密钥都由128位的比特流K和由分段线性映射产生的128比特随机二进制序列导出.理论与实验分析表明该算法克服了一些纯混沌密码系统的固有缺陷,具有较高的性能.     

基于分段线性混沌映射的算术编码与加密

为了提高数据的编解码速率和传输安全,根据迭代斜帐篷映射的反函数可以作为算术编码,提出了基于分段线性混沌映射的算术编码与加密方案。方案将加密嵌入编码过程中,解决了现存方案中编码与加密独立分离的问题,实现了同步编码与加密。结果表明,算法提高了编码效率和密文的不可预测性,并且可以有效抵御选择性明文攻击、短明文攻击和蛮力搜索攻击。     

Parallel Hash function construction based on chaotic maps with changeable parameters

A parallel Hash algorithm construction based on chaotic maps with changeable parameters is proposed and analyzed in this paper. The two main characteristics of the proposed algorithm are parallel processing mode and message expansion. The algorithm translates the expanded message blocks into the corresponding ASCII code values as the iteration times, iterates the chaotic asymmetric tent map and then the chaotic piecewise linear map, continuously, with changeable parameters dynamically obtained from the position index of the corresponding message blocks, to generate decimal fractions, then rounds the decimal fractions to integers, and finally cascades these integers to construct intermediate Hash value. Final Hash value with the length of 128-bit is generated by logical XOR operation of intermediate Hash values. Theoretical analysis and computer simulation indicate that the proposed algorithm satisfies the performance requirements of a secure Hash function.     

One-way hash function construction based on 2D coupled map lattices

An algorithm for constructing one-way hash function based on spatiotemporal chaos is proposed. A two-dimensional coupled map lattices (2D CML) with parameters leading to the largest Lyapunov exponent is employed. The state of the 2D CML is dynamically determined by its previous state and the message bit at the corresponding positions. The hash value is obtained by a linear transform on the final state of the 2D CML. Theoretical analysis and computer simulation indicate that our algorithm has good statistical properties, strong collision resistance and high flexibility. It is practical and reliable, with high potential to be adopted as a strong hash function for providing data integrity.     

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.     

A fast and efficient hash function based on generalized chaotic mapping with variable parameters

We present a fast and efficient hash algorithm based on a generalized chaotic mapping with variable parameters in this paper. We first define a generalized chaotic mapping by utilizing piecewise linear chaotic map and trigonometric functions. Then, we convert the arbitrary length of message into the corresponding ASCII values and perform 6-unit iterations with variable parameters and message values based on the generalized chaotic mapping. The final hash value is obtained by cascading extracted bits from iteration state values. We excessively evaluate the proposed algorithm in terms of distribution of hash value, sensitivity of hash value to the message and secret keys, statistical analysis of diffusion and confusion, analysis of birthday attacks and collision resistance, analysis of secret keys, analysis of speed, and comparison with other algorithms, and the results illustrate that the suggested algorithm is fast, efficient, and enough simple and has good confusion and diffusion capabilities, strong collision resistance, and a high level of security.

     

Keyed hash function based on a chaotic map

Secure hash functions play a fundamental role in cryptographic and Web applications. They are mainly used, within digital signature schemes, to verify the integrity and authenticity of information. In this paper, we propose a simple and efficient keyed hash function based on a single chaotic map. Theoretical and simulation results demonstrate that the suggested scheme satisfies all cryptographic requirements of secure keyed hash functions such as strong confusion and diffusion capability, good collision resistance, high sensitivity to message and secret key, etc. Furthermore, it is fast and can be easily implemented through software or hardware. Moreover, the length of the hash value is flexible without any impact on the algorithm. This function is shown to have better statistical performance than many existing hash functions. Thus, the suggested hash function seems to be a good candidate as a secure keyed hash function for use in cryptographic applications.     

一种基于混沌的图像hash算法*

为了实现图像认证,提出了基于混沌理论的图像hash算法。算法首先将原始图像经过置乱得到加密图像,然后对差值矩阵进行调制,量化,得到固定长度的图像Hash序列,算法讨论了图像的缩放和JPEG压缩对图像Hash序列的影响,当阈值为0.1时,对以上提到的攻击方法进行了实验,结果表明图像对这两种攻击具有一定的鲁棒性。