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基于时空混沌的密码学算法研究
作 者: 崔晓娟
导 师: 卢辉斌
学 校: 燕山大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: 时空混沌 Hash函数 耦合映像格子 Chebyshev映射
分类号: TN918.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
随着信息技术的飞速发展,信息安全成了信息领域一个至关重要的环节。其中,混沌加密是当今信息保密技术的核心内容,混沌单向散列函数即Hash函数成为了密码应用领域中的关键技术之一,并且在国际电子签名、数据完整性、信息认证等方面起到越来越重要的作用。本文针对时空混沌与Hash函数做了分析研究,在已有研究的基础上做了如下工作:首先,介绍了混沌在人类生活中的普遍性与重要性,以及与密码学密不可分的联系。分析了传统的Hash函数时代渐行渐远的原因,并对几种简单混沌映射的Hash函数进行了探讨,认为它们存在一定的碰撞问题和较低的保密性能。其次,对基于时空混沌的Hash函数进行了探索和研究,分析了几种耦合映像格子模型与时空行为刻画量,对局部映射Chebyshev映射性能的深入探讨,选定构造Hash函数时的时空混沌模型和局部映射模型。再次,构造了两种新的基于时空混沌的Hash函数,将双向耦合映像格子模型与交叉耦合映像格子模型结合起来交替迭代,并结合二维耦合映像格子模型,验证其是否很好地利用了时空混沌的优势。在反应过程中应用了阶数加入随机扰动的Chebyshev模型,另外加入了初始值生成模块,为耦合映像格子模型提供初值,各明文分组之间并行地迭代,以此产生最终Hash值。最后,通过MATLAB实验仿真验证其初值敏感性、混乱与扩散性、抗碰撞性和快速性等性能,对此时空混沌Hash函数的可行性与优越性进行分析。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第1章 绪论 10-15 1.1 课题的研究背景及意义 10-12 1.1.1 信息安全 10 1.1.2 混沌学与密码学 10-12 1.2 课题研究的方向与现状 12-13 1.2.1 传统 Hash 函数的历史与发展 12 1.2.2 混沌 Hash 函数的历史与发展 12-13 1.3 本文研究的内容及结构 13-15 第2章 混沌与 Hash 函数 15-34 2.1 混沌密码学 15-21 2.1.1 混沌理论与密码学理论 15-17 2.1.2 混沌的相关应用 17-21 2.2 时空混沌的研究和发展 21-23 2.2.1 时空混沌 21-22 2.2.2 对时空混沌时空行为的刻划 22-23 2.3 Hash 函数 23-33 2.3.1 Hash 函数的理论基础 23-25 2.3.2 传统 Hash 函数算法描述 25-27 2.3.3 混沌 Hash 函数算法描述 27-33 2.4 本章小结 33-34 第3章 新的 Hash 函数局部映射描述 34-45 3.1 构造函数准备工作 34-36 3.2 局部映射 Chebyshev 映射简介 36-38 3.3 Chebyshev 映射阶数 k 加入随机扰动的描述 38-40 3.4 Chebyshev 映射加入控制器之后的描述 40-44 3.5 本章小结 44-45 第4章 新的时空混沌 Hash 函数构造 45-54 4.1 第一种时空混沌 Hash 函数的构造 45-48 4.1.1 算法中混沌模型的介绍 45-47 4.1.2 Hash 函数构造 47-48 4.2 第二种时空混沌 Hash 函数的构造 48-52 4.2.1 算法中时空混沌模型的介绍 48-50 4.2.2 Hash 函数构造 50-52 4.3 本章小结 52-54 第5章 Hash 函数的各项性能分析 54-62 5.1 文本仿真验证初值敏感性 54-56 5.2 混乱与扩散性质统计分析 56-59 5.3 抗碰撞性和生日攻击分析 59 5.4 快速性分析 59-60 5.5 本章小结 60-62 结论 62-64 参考文献 64-68 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 68-69 致谢 69-70 作者简介 70
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信保密与通信安全 > 理论
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