基于COS的Hash接口设计与实现

基于片上操作系统(COS)的Hash函数可扩展性较差。针对该问题,提出一种可重构的Hash接口方法。该方法引入面向对象的概念,由Hash算法接口与Hash算法设置接口2个部分组成,利用存储在EEPROM中的Hash算法设置接口对Hash算法接口进行实例化,使之具备密码服务功能。验证结果表明,该方法具有较强拓展性,能够达到预期设计目标。     

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.     

基于共享Cache多核处理器的Hash连接优化

针对目前主流的多核处理器,研究了基于共享缓存多核处理器环境下的数据库Hash连接优化.首先提出基于Radix-Join算法的Hash连接多线程执行框架,通过实例分析了影响多线程Radix-Join算法性能的因素.在此基础上,优化了Hash连接多线程执行框架中的各种线程及其访问共享Cache的性能,优化了聚集连接时Hash连接算法的内存访问,并分析了多线程聚集划分的加速比.基于开源数据库INGRES和EaseDB,实现了所提出的连接多线程执行框架,在实验中测试了多线程Hash连接框架的性能.实验结果表明,该算法可以有效解决Hash连接执行时共享Cache在多线程条件下的访问冲突和处理器负载均衡问题,极大地提高了Hash连接性能.     

利用Hash树生成频繁项目集的新方法

频繁项目集的生成是关联规则挖掘中的关键问题 .提出基于 Hash树的频繁项目集生成新方法 ,探讨了 Hash树中候选项目集的数据组织与建立算法 ,提出了利用 Hash树计算候选项目集支持数的算法 ,并用 Java语言实现了该算法 ,最后通过实验验证了利用 Hash树生成频繁项目集的有效性     

关联规则挖掘Apriori算法的改进与实现

Apriori算法是关联规则挖掘的一个经典算法,提高Apriori算法关联规则挖掘效率的关键是减少候选集的数量.通过分析、研究该算法的基本思想,文中提出利用Hash表存储技术对该算法进行改进,通过删除项Hash表来减少生成候选集的数量,从而提高算法的效率.实验结果表明,该改进算法能有效地提高关联规则挖掘的效率.     

连接位Minwise Hash算法的研究

在信息检索中,Minwise Hash算法用于估计集合的相似度.b位Minwise Hash则通过存储Hash值的b位来估计相似度,从而节省了存储空间和计算时间.基于b位Minwise Hash的理论框架提出了连接位Minwise Hash算法,给出了连接位的相似度无偏估计和存储因子.通过理论证明了连接位Minwisc Hash算法不需要损失很大的精度却可以成倍地减少比对的次数,提升了算法的性能.理论分析和实验验证了此方法的有效性.     

多次Hash快速分词算法

中文分词是中文信息处理的一个重要的组成部分.一些应用不仅要求有较高的准确率,速度也是至关重要的.通过对已有分词算法的分析,尤其是对快速分词算法的分析,提出了一种新的词典结构,并根据新的词典结构提出新的分词算法.该算法不仅实现对词首字的Hash查找,也实现了词的其它字的Hash查找.理论分析和实验结果表明,该算法在速度上优于现有的其它分词算法.     

基于Hash函数的分块3D网格模型脆弱水印算法

为了更好地保护3D产品的完整性,提出一种基于Hash函数的分块3D网格模型脆弱水印算法.该算法是用插入特殊字符的方法来对水印信息进行分块,然后采用安全性高的Hash函数对水印信息块进行加密.实验结果表明,该算法可以检测出对模型的任何改动,并且可以定位被篡改的区域.它是一个简单、有效、安全性高的算法.     

基于Hash结构词典的逆向回溯中文分词技术研究

为了提高现有的中文分词效率,提出了基于Hash结构词典的逆向回溯中文分词方法.针时首字Hash结构词典的不足,设计了能够记录词长的Hash结构尾字词典,然后对逆向最大匹配分词算法进行了分析,为了解决其存在的中文分词歧义问题,设计出一种逆向回溯最大匹配算法,该改进算法采用的回溯机制能够有效消除分词中可能存在的一些歧义问题.实验结果表明,该方法实现了提高中文分词速度并减少交集型歧义字符串切分错误的设计目标.     

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。     

基于并行和变参数的混沌hash函数的构造与性能分析*

提出了一种基于可并行和变参数的混沌分段线性映射hash函数算法。该函数通过明文扩展将并行处理的明文消息矩阵元素信息关联起来,实现了并行性。由矩阵元素位置标号决定的可变参数和矩阵元素相应的ASCII码值分别作为混沌分段线性映射的输入参数和迭代次数来生成相应明文的中间hash值。最终的128 bit的hash值由中间hash值的异或而得到。计算机模拟表明,本算法具有较好的单向性、混乱、扩散性以及抗碰撞性,满足单向hash 函数的各项性能要求。     

一种快速的键控散列算法

介绍了MD5算法及对它的安全性能分析，提出了一个基于MD5的键控散列算法。新算法具有一个可变长度密钥，输出256位的报文鉴别码(MAC)。分析了新算法的安全性和运行效率，结果表明，该算法安全，运行效率高。     

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.

     

面向协同系统的SRTP安全机制的研究

SRTP协议是目前应用广泛的视频流传输协议,也是视频会议协同系统进行安全实时传送的基础。但该协议在加密模式、完整性检测、报文身份验证和抵御重播攻击等方面仍有不足,该文采用增加流加密算法选择器对加密算法选择进行优化组合,通过Hash运算生成散列序列增加完整性保护模块等途径,在保证实时性的同时,增加了报文被解码的难度,改进了完整性校验过程。通过进行相关的系统安全性能评估,验证了该方案对协同系统安全机制改进的可行性及有效性。     

Compact Keccak Hardware Architecture for Data Integrity and Authentication on FPGAs

ABSTRACT

Cryptographic hash functions play a crucial role in networking and communication security, including their use for data integrity and message authentication. Keccak hash algorithm is one of the finalists in the next generation SHA-3 hash algorithm competition. It is based on the sponge construction whose hardware performance is worth investigation. We developed an efficient hardware architecture for the Keccak hash algorithm on Field-Programmable Gate Array (FPGA). Due to the serialization exploited in the proposed architecture, the area needed for its implementation is reduced significantly accompanied by higher efficiency rate. In addition, low latency is attained so that higher operating frequencies can be accessed. We use the coprocessor approach which exploits the use of RAM blocks that exist in most FPGA platforms. For this coprocessor, a new datapath structure allowing parallel execution of multiple instructions is designed. Implementation results prove that our Keccak coprocessor achieves high performance in a small area.     

基于报文哈希链的签名认证方法

针对TCP/IP协议缺乏内生安全机制引起的网络安全问题,以及IPSec等附加的安全增强技术存在效率低的问题,提出了一种基于报文哈希链的签名认证方法。该方法将所传输报文的哈希值通过迭代哈希形成一个关于报文序列的哈希链,通信双方通过报文哈希链确保报文序列的完整性;在进行报文签名认证时,通信双方只需按一定间隔对数据报文进行签名认证就能确保多个报文的完整性和不可抵赖性,并能显著提高报文安全传输的效率。通过实验证明,在相同网络环境以及通用软件实现方式下,基于报文哈希链的签名认证方法的平均比特率比IPSec逐包签名方法的平均比特率有显著提高,且这种签名认证方法能有效防范中间人攻击。     

SM3杂凑算法的软件快速实现研究

杂凑算法是密码学中最基本的模块之一,可广泛应用于密码协议、数字签名、消息鉴别等领域。我国国家密码管理局在2010年发布了SM3密码杂凑算法,该算法适用于商用密码应用中的数字签名和验证、消息认证码的生成与验证以及随机数的生成等。该文重点研究SM3密码杂凑算法的软件快速实现,根据算法本身的特点,尤其是压缩函数的特点,给出一种更加适用于软件的快速实现方式。实验表明利用此方法可以将算法的效率提升60%左右。     

Artificial neural networks for prediction compressive strength of geopolymers with seeded waste ashes

In this paper, we reconsider and analyze our previous paper a novel hash algorithm construction based on chaotic neural network, then present equal-length and unequal-length forgery attacks against its security in detail, and then propose a significantly improved approach by utilizing a method of complicated nonlinear computation to enhance the security of the original hash algorithm. Theoretical analysis and computer simulation indicate that the improved algorithm can completely resist the two kinds of forgery attacks and also shows other better performance than the original one, such as better message and key sensitivity, statistical properties, which can satisfy the performance requirements of a more secure hash function.     

强不可伪造的在线/离线签名方案

针对标准模型下签名方案效率低的问题,利用目标抗碰撞杂凑函数和变色龙哈希函数,提出了一种在线/离线签名方案。在签名消息到来之前,离线阶段进行重签名的大部分计算,并将这些运算结果保存起来;在签名消息到来时,利用离线阶段保存的数据能在很短的时间内生成消息的在线重签名。在标准模型下,证明了新方案在适应性选择消息攻击下满足强不可伪造性。分析结果表明,新方案在效率上优于已有的标准模型下签名方案,在线签名算法仅需要1次模减法运算和1次模乘法运算,适合于计算能力较弱的低端计算设备。