使用双向耦合映像格子改进的并行混沌Hash函数

针对一种并行混沌Hash函数只能单向扩散以及低维混沌系统所存在的一些问题,提出使用双向映像格子进行改进的并行时空混沌Hash函数。该函数在消息矩阵组间采用并行结构,在组内采用迭代次数与矩阵元素值成负相关的双向耦合映像格子模型,该模型中的格子映射为参数值随矩阵元素位置而变化且迭代次数等于当前元素值的Kent映射,并行计算得出各分组中间值,最后异或各分组中间值得出最终Hash值。仿真实验表明,算法既提高了Hash的初值敏感性、混乱和扩散性,又拥有高效的并行性。     

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。     

基于神经网络模型的双混沌 Hash 函数构造

高效快速的单向Hash函数是当前安全技术研究的热点。文章采用神经网络结构构造了一种Hash函数,由Logistic映射和Chebyshev映射结合起来的双混沌系统产生该神经网络的参数,将明文信息逐块进行处理,并最终通过异或产生128 bit的Hash值。经实验数据和仿真分析可知:文章提出的方案满足单向Hash函数所要求的混乱和置换特性,并且具有很好的弱碰撞性和初值敏感性;另外,该方案结构简单容易实现。     

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。     

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．     

基于混沌映射的Hash函数及其在身份认证中的应用

提出了新的用于软件版权保护等的用户身份标识加密、隐秘存储与认证的算法.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。     

双混沌映射的图像加密技术

为了提高图像加密算法的安全性和高效性,提出了一种分段Logistic混沌映射与Cat映射相结合的双混沌系统。首先由改进后的Logistic映射确定选用哪种映射进行迭代,从而确定混沌密钥,最后对算法的安全性进行分析。实验结果表明,该算法的密钥空间较大,并具有较高的初值敏感性和抗攻击能力,是一种新的有效的图像加密算法。     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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.     

用于Hadoop平台的混沌加密研究与实现

为解决传统单机模式串行加密方法存在的不足,设计了一种基于Hadoop平台的混沌加密算法的运行方案。该方案运用MapReduce并行框架和混沌加密伪随机数以及初值敏感的原理,提出一种针对MapReduce框架和混沌加密优化的并行混沌加密方案,即用明文长度作为初值,分别对Chen、Lorenz、Rossler三种超混沌系统进行初始迭代,同时提出对明文数据按1 MB进行分块的设计理念,通过根据偏移量,判断每个分块生成长度为1 MB的Chen、Lorenz、Rossler三个密钥序列的方法,达到提升数据密度安全性、减少运行内存占有量等目的。该设计框架中,Chen序列用于明文置乱操作,Lorenz序列用于异或的扩散操作,Rossler序列用于取模的辅助扩散操作。实验证明,针对MapReduce并行框架特性和混沌系统特性的优化算法,在有效减小内存占用量、提高加密速度的同时,明文关联的加密操作达到了有效防御选择明文攻击的目的。     

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。