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．     

Parallel chaotic Hash function construction based on cellular neural network

A new parallel chaotic Hash function, based on four-dimensional cellular neural network, is proposed in this paper. The message is expanded by iterating chaotic logistic map and then divided into blocks with a length of 512 bits each. All blocks are processed in a parallel mode, which is one of the significant characteristics of the proposed algorithm. Each 512-bit block is divided into four 128-bit sub-blocks, each of which is further separated into four 32-bit values and then the four values are mixed into four new values generated by chaotic cat map. The obtained four new values are performed by the bit-wise exclusive OR operation with four initial values or previously generated four values, and then, they are used as the inputs of cellular neural network. By iterating cellular neural network, another four values as the middle Hash value are generated. The generated values of all blocks are inputted into the compression function to produce the final 128-bit Hash value. Theoretical analysis and computer simulation indicate that the proposed algorithm satisfies the requirements of a secure Hash function.     

数字签名技术中混沌哈希函数的构造与分析

为了解决现有的基于混沌的Hash函数构造方法中存在的问题,提高Hash函数的性能,提出了一种用于数字签名技术的时空混沌Hash函数构造方法。该方法将交叉耦合映象格子和扩展帐篷映射相结合的混沌系统作为主模块,并利用logistic映射构造密钥生成器。实验表明,该方案很好地达到了Hash函数的各项性能要求,安全性能良好,执行效率高,并具有可扩展性,具有成为一种安全实用的单向Hash函数的潜力。     

一种基于神经网络的Hash函数算法研究

如何设计高效、安全的带秘密密钥的单向函数一直是现代密码学研究中的一个热点。首先用神经网络来训练一维非线性分段映射产生混沌序列,并利用该模型产生的非线性序列构造带秘密密钥的Hash函数,该算法的优点之一是神经网络隐式混沌映射关系使直接获取映射关系变得困难,实验结果表明,这种算法具有对初值有高度敏感性、很好的单向性、弱碰撞性,较基于单一混沌映射的Hash函数具有更强的保密性能,且实现简单。     

基于RBF神经网络和混沌映射的Hash函数构造

单向Hash函数在数字签名、身份认证和完整性检验等方面得到广泛的应用，也是现代密码领域中的研究热点。本文中，首先利用神经网络来训练一维非线性映射产生的混沌序列，然后利用改序列构造带秘密密钥的Hash函数，该算法的优点之一是神经网络隐藏混沌映射关系使得直接获得映射变得困难。模拟实验表明该算法具有很好的单向性、弱的碰撞性，较基于传统的Hash函数具有更强的保密性且实现简单。     

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。     

基于非线性数字滤波器的混沌Hash函数设计

在分析变系数非线性数字滤波器的混沌特性的基础上,提出一种带密钥的混沌Hash构造方法.首先构建能产生高维混沌序列的非线性数字滤波器;然后通过混沌调制方式将明文信息注入滤波器均匀分布的混沌轨迹中;最后以扰动映射和滤波器的初态作为密钥,以轨迹的粗粒化量化形成明文的Hash值.研究表明,该算法简单快速,比基于单一混沌映射的Hash算法安全性更高;同时,滤波器结构中没有复杂的浮点运算,比一般复合混沌系统更易于软硬件实现.     

基于双混沌动态参数的单向散列算法

结合双混沌系统以及传统散列函数的优点,提出一种新的带密钥单向散列函数的构造方法。该方法将帐篷映射和Logistic混沌映射结合组成双混沌系统生成混沌序列,作为动态参数代替传统散列算法中的固定参数参与轮函数的运算并生成散列摘要。结果表明,所提方法具有较大的密钥空间,很好的单向性,初值和密钥敏感性。     

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.     

基于消息网络的Hash函数构造

为了提高Hash函数的敏感性和运算速度,利用明文通过某种规则构造权重网络,并建立权重网络与混沌复杂动态网络的映射关系。将权重网络的邻接矩阵用到混沌系统中,经过特定量的迭代运算,将本次的输出对称交换后作为下个消息块运算的输入,类似的处理所有的消息块,最后的输出经过线性变换和进制转换,得到一定长度的Hash值,其长度与网络的大小有关。理论分析和数值仿真表明,提出的算法具有良好的初值敏感性、单向性、置乱性和强的抗碰撞性。     

基于混沌映射的Hash函数及其在身份标识认证中的应用

对用户身份标识进行加密、隐秘存储与认证是软件等版权保护所必须首先经历的步骤。论文首先给出了一个分段线性混沌映射,并构造了其复合函数,进而分析了它们的统计特性;为实现身份标识加密,构建了基于混沌映射的Hash函数,并在此基础上进一步构造了生成隐含身份标识的认证证书的Hash函数。试验结果表明,该算法准确、安全、高效、实用。     

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.     

基于混沌查找表的单向Hash函数构造算法

提出一种基于混沌查找表的单向Hash函数构造算法。该算法通过控制符更新的混沌查找表将明文信息映射为查找表中的数据,置换出相应的信息后按照一定的规则提取长度为128 bit的Hash值。理论分析和仿真结果证明,该算法具有较好的单向性、混乱与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.     

复合离散混沌动力系统与Hash函数

在对一般的复合离散混池系统和一个由两个混池映射构成的特殊复合离散混池系统进行初步分析的基础上，建立了一个基于复合离散混池系统的带秘密密钥的Hash算法。算法以迭代初始点作为秘密密钥，以粗粒化的迭代轨迹作为其Hash值。该带秘密密钥的Hash函数满足一定的安全性要求，并且算法简单快速。     

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。     

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     

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。     

基于CNN和CML的时空混沌序列图像加密算法*

基于细胞神经网络(CNN)和耦合映像格子模型(CML),提出了一种密钥长度为128 bit的对称图像加密算法.该算法用具有复杂动力学行为的CNN网络和分段线性混沌映射去驱动CML模型,以快速产生时空混沌序列,并与原始图像异或完成加密过程.算法分析表明具有密钥空间大、对密钥敏感、容易快速实现等特点,并能抵抗穷举攻击、已知明文攻击和唯密文攻击等.数值仿真结果验证了该算法的正确性和有效性.     

基于椭圆曲线的改进RC4算法

针对流密码（RC4）算法存在不变性弱密钥、密钥流序列随机性不高和算法初始状态可以被破解等问题，提出一种基于椭圆曲线的RC4改进算法。该算法利用椭圆曲线、哈希函数和伪随机数产生器生成初始密钥，在S盒和指针的作用下进行非线性变换最终生成具有高随机性的密钥流序列。美国国家标准与技术研究院（NIST）随机性测试结果表明，改进算法的频率检验、游程检验和Maurer指标比原RC4算法分别高出0.13893，0.13081和0.232050，能有效防止不变性弱密钥的产生，抵抗"受戒礼"攻击；初始密钥是一个分布均匀的随机数，不存在偏差，能够有效抵御区分攻击；椭圆曲线、哈希函数具有单向不可逆性，伪随机数产生器具有高密码强度，初始密钥猜测赋值困难，不易破解，能够抵抗状态猜测攻击。理论和实验结果表明改进RC4算法的随机性和安全性高于原RC4算法。