利用超混沌构造单向散列函数的方法研究

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1、摘要论文题目：利用超混沌构造单向散列函数的方法研究学科专业：控制理论与控制工程研究生：庄元签名：莛垂指导教师：任海鹏副教授签名：j圣1＆丛摘要二十世纪80年代以来，用数字化混沌系统构造密码系统受到了越来越多的关注。混沌理论与密码学之间存在着千丝万缕的联系，混沌系统的动力学特性满足密码系统的某些安全性能需求。用混沌动力系统所具有的特性来构造加密算法，可以达到对明文加密的目的。一般而言，目前存在两种混沌密码形式：一种是模拟化的混沌保密系统；另外一种是在数字计算机上实现的混沌密码系统。本文主要研究数字化混沌密码系统，利用超混沌构造Hash函数。’本文综述了利用混沌构造Hash的方法

2、，总结了现有算法的优缺点。在此基础上分别采用超混沌Chen系统和具有延迟的无穷维超混沌系统结合密钥流迭代构造两种Hash函数，利用密码块链接模式对任意长度明文产生128位的Hash值。理论和仿真结果均表明所设计的Hash函数可以满足Hash函数所要求的数值压缩、不可逆性、初值敏感性、防伪造性及抗碰搔

3、生等安全性能要求，且提出的Hash函数构造方法较现有一些方法具有更好的抗碰撞性能。具有延迟的混沌系统理论上具有无穷维，采用最大Lyapunov函数进行描述无法充分表征其特性。针对具有延迟的混沌系统研究了多个Lyapunov指数的计算方法，结果表明具有延迟的超混沌系统拥有多个正的L

4、yapunov指数和更复杂的运动特性。关键词：超混沌；延迟微分方程；密钥流；密码块链接；Hash函数；抗碰撞性；李雅普诺夫指数Title：RESEARCHONCONSTRUCTINGONE-WAYHASHFUNCTIONUSlNGHYPER-CHAOSMajor：ControlTheoryandControlEngineeringName：YuanZHUANGSupervisor-AssociateProf．HaipengRENAbstractsignature．盘驾酗Signature：Sincethe1980s，moreandmoreattentionshavebeeng

5、iventoconstructingaciphersystemwithdigitalchaoticsystem．Thereareinextricablylinksbetweenchaostheoryandsimplecryptography，andchaoticdynamicsshowssomefeaturesthataredesirablefortheciphersystem．Therefore，chaoticdynamicsisusedtoconstructencryptionalgorithmandtoencryptplain．text．Generallyspeakin

6、g，therearetwokindsofchaoticcipher：oneistheanalogchaoticsecurecommunications；theotheristhedigitalchaoticciphersrealizedincomputers．Thisdissertationwillfocuseondigitalchaoticciphers，andconstructingHashFunctionwithhyper—chaotic．ThemethodsofconstructingHashfunctionusingchaosarereviewedinthispap

7、er，theadvantagesanddisadvantagesofexistingalgorithmsarepointedout．Onthisbasis，wewillconstructtwoHashfunctionsusinghyperchaoticChensystemandinfinitedimensionshyperchaoticsystem．keystreamiterativeisalsousedforconfusionthemessage，thecipherblockchainingmodeisusedtogeneratethe128bitHashvalueforp

8、lain—textwitharbitrarylength．Theoreticalanalysisandsimulationresultsindicatethattheproposedalgorithmcanobtaingoodperformance，suchasvaluecompressionfunction，irreversibility，initialvaluesensitivity，forgeryresistanceandcollisionresistance．Comparedwithsomeex