基于混沌映射的散列函数加密算法分析及设计

混沌序列具备散列函数所要求的单向性、扩散性、初值敏感性等非常多的特性,在混沌映射的基础上可以设计出优秀的散列函数来进行加密算法设计。密码学和混沌两者有着类似的结构和紧密的关系,这也使得混沌密码算法成为当代信息安全的重要研究内容。作为一种新的构造散列函数的方法,混沌映射正得到越来越多的关注。本文主要研究一种基于广义混沌映射的散列函数的加密算法,通过更改混沌方程的控制参数和状态值,更改混沌映射的方程获得不同的散列结果,可以更有效的防止攻击。     

基于Logistic映射的单向散列函数研究

混沌动力学系统在一定的参数范围内出现混沌运动，且其产生的混沌序列具有良好的伪随机性、遍历性和初值敏感性。通过采用Logistic混沌映射构造单向散列函数采生成散列值，实验结果表明：该方法实现简单，对初值有高度的敏感性，具有良好的单向散列性能。     

基于双混沌系统的大数据环境并行加密算法设计 

为了克服大数据在采用串行加密方式时具有的加密效率低的问题,设计了一种基于双混沌系统的大数据环境的并行加密算法;首先,设计了基于 Map-Reduce的大数据环境的并行加密模型;然后,引入了改进的Logistic映射和Tent映射构成双混沌系统,并设计了Map函数、Sort函数和Reduce函数实现并行加密,在Map函数中通过Logistic映射和Tent映射的不断迭代计算加密密钥或解密密钥,在Sort 函数对由Map函数输出的键值对进行排序并剔除重复的数据块,在Reduce函数中对加密后的密文数据块或解密后的明文数据块进一步合并构成输出数据;仿真实验表明:文中设计的基于双混沌系统的Map-Reduce并行加密模型能高效地进行数据加密或解密,能提高数据安全性和加密效率,具有较强的可行性。     

网络环境下地图的混沌加密实用算法

针对地图的存储特性，提出了一个混沌序列加密算法．该算法首先用单向Hash函数把密钥散列为混沌映射的迭代初值，混沌序列经过数次迭代后才开始取用；然后将迭代生成的混沌序列值映射为ASCII码后与地图数据逐字节进行异或运算．考虑到实际计算中的有限精度效应，随步长改变混沌映射参数．采用实际的地图数据，经与DES及A5算法的比较表明，该算法效率高、保密性好、使用简单。     

过抽样混沌映射在语音通信中的应用研究

通过对混沌序列特性的研究,提出一种基于过抽样Chebyshev、Logistic混沌映射相结合为混沌密钥的方法对语音信号进行加密处理,克服了传统混沌序列加密时密钥简单造成安全性较低的缺点。在生成多参数混沌密钥的基础上,构建语音信号加密传输系统实现信号加密、调制,并在接收端实现信号解调和解密仿真过程。实验结果证明,该方法的应用使混沌密钥参数增加为多个,使得加密系统拥有更高的安全及保密性能,可以更好地应用于加密通信中。     

基于类Hènon映射的单向散列函数构造

基于混沌理论和单向散列函数的性质,提出了用类Hènon混沌映射构造单向散列函数的算法,并讨论了此算法的安全性.这种算法具有初值敏感性和不可逆性,且对任意长度的原始消息可生成256位的单向散列值.用该算法可以很容易的求出所给明文消息的     

基于类Hènon映射的单向散列函数构造

基于混沌理论和单向散列函数的性质,提出了用类Hènon混沌映射构造单向散列函数的算法,并讨论了此算法的安全性.这种算法具有初值敏感性和不可逆性,且对任意长度的原始消息可生成256位的单向散列值.用该算法可以很容易的求出所给明文消息的摘要,然后生成数字签名.     

双混沌系统图像加密方案

提出一种基于baker映射置乱、Logistic映射和Lorenz方程相结合的双混沌系统的图像加密算法。通过对图像分块,引入随机坐标,避免baker 映射将（0,0）映射到自身;将Logistic映射和Lorenz方程相结合构造双混沌映射序列,结合baker映射实现图像加密。算法可缩短单个加密序列的长度,降低单混沌映射引起的退化风险,从而提高了加密算法的安全性。实验证明算法对密钥的敏感度强,能抵御各种攻击。     

基于改进型3D＿Henon混沌映射的彩色图像加密方法

为了解决现有混沌映射模型的混沌空间小及混沌能力弱的问题,首先通过耦合二维Henon混沌映射模型和Sine混沌映射模型,设计了一种新的三维混沌映射模型。其次,针对密钥重复使用会降低加密系统安全性的问题,使用Chebyshev映射,结合明文图像,设计出一种新的密钥生成方法。最后,通过本文设计的三维混沌映射模型以及密钥生成方法,提出了一种彩色图像加密方法,并对此方法进行了仿真实验,结果表明,该方法能够安全有效地进行图像加密,保护图像信息安全。     

基于双混沌映射的快速图像加密新算法

提出了一种结合Logistic映射和混合光学双稳模型的对混沌图像加密算法。由Logistic映射和混合光学双稳模型产生的混沌序列分别用来产生图像加密密钥,利用反馈技术增强抵抗各种密码攻击的鲁棒性。仿真结果表明,该密码系统的时间开销很小、密钥空间足以抵抗强力攻击、密文对明文或初始密钥的任何微小变化均有强烈敏感性、密文分布均匀、相邻像素满足零相关性。故该密码系统具有高安全性。     

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。     

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.     

一种并行时空混沌单向Hash函数的构造

针对现有的基于混沌的Hash函数的构造中并行性以及运算效率不高的问题,本文提出了一种并行的基于时空混沌的单向Hash函数的构造方法。该方法利用了帐篷映射计算简单的特点,结合交叉耦合映像格子避免有限精度实现产生的短周期行为,通过参数调制的方法实现并行计算。仿真实验表明,该方案很好的达到了Hash函数的各项性能要求,既有很高的安全性,又很好的实现了并行计算,从而提高了执行的效率。     

A novel Hash algorithm construction based on chaotic neural network

An algorithm for constructing a one-way novel Hash function based on two-layer chaotic neural network structure is proposed. The piecewise linear chaotic map (PWLCM) is utilized as transfer function, and the 4-dimensional and one-way coupled map lattices (4D OWCML) is employed as key generator of the chaotic neural network. Theoretical analysis and computer simulation indicate that the proposed algorithm presents several interesting features, such as high message and key sensitivity, good statistical properties, collision resistance and secure against meet-in-the-middle attacks, which can satisfy the performance requirements of Hash function.     

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.     

一种改进的基于时空混沌系统的Hash函数构造方法

首先介绍了一种以时空混沌为基础的构造Hash函数的典型方案,并分析了它的不足和安全性问题.在此基础上提出了一种改进的Hash函数构造方法.理论和仿真实验分析表明,该算法具有更好的统计特性和更高的效率,有效地弥补了原算法中存在的碰撞漏洞.     

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．     

基于OCML和TDERCS混沌系统的图像加密新方案*

研究了一个基于时空混沌系统和切延迟椭圆反射腔(TD-ERCS)离散混沌系统的图像加密方案.在该方案中,一类在时间和空间上均具有混沌行为的单向耦合映像格子(0CML)被分别用于图像的置乱和灰度值扩散,同时使用统计性良好的TD-ERCS混沌系统生成两个独立的伪随机序列赋给0CML系统的初值和耦合系数.该方案设计简单,能够实现任意大小图像的加密.数值实验和性能分析证明其具有很高的安全性.