基于耦合帐篷映射的时空混沌单向hash函数构造

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1、第6期刘建东等:基于耦合帐篷映射的时空混沌单向Hash函数构造·7·第28卷第6期通　信　学　报Vol.28No.62007年6月JournalonCommunicationsJune2007基于耦合帐篷映射的时空混沌单向Hash函数构造刘建东，付秀丽(北京石油化工学院信息工程学院，北京102617)摘要：提出一种基于耦合帐篷映射的时空混沌单向Hash函数构造方案。与帐篷映射相比，该方案所采用的离散耦合帐篷时空混沌模型避免了有限精度实现产生的短周期行为，产生的时间序列近似服从均匀分布，具有更为理想的扩散与混乱特性。利用该模型实现了任意长度明文序列单向Hash为128位Hash值的算法。时空

2、混沌系统的初态作为密钥，具有很大的密钥空间。Hash值与相应的明文消息及密钥有着敏感、复杂的非线性强耦合关系。理论分析与仿真实验结果表明，该方案与现有混沌Hash算法相比，既有好的安全性，又有高的执行效率，满足单向Hash函数的各项性能要求。关键词：Hash函数；帐篷映射；时空混沌；耦合映像格子中图分类号：TP309,TP393文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)06-0030-09Spatiotemporalchaoticone-wayHashfunctionconstructionbasedoncoupledtentmapsLIUJian-dong,FUXiu-li(

3、DepartmentofInformationEngineering,BeijingInstituteofPetro-ChemicalTechnology，Beijing102617,China)Abstract:Anovelcoupledtentmaps-basedspatiotemporalchaoticcryptographicHashfunctionwasproposed.Comparedwiththediscretetentmap,thecoupleddiscretetentspatiotemporalchaoticmapshavelongercomputer-realizati

4、on-period,nearlyuniformdistributionanddesireddiffusionandconfusionproperties.Basedonthecoupleddiscretetentspatiotemporalchaoticmaps,acryptographicHashingfunctionisconstructedtogenerate128-bitHashvaluefromamessagewitharbitrarylength.Theapproachusestheinitialvalueofcoupleddiscretetentchaoticdynamica

5、lsystemiterationasthesecretkey.Thekeyspaceisverylarge.There isahighsensitivityandcomplexandstronglynonlinearcouplingrelationbetweentheHashvalueandthecorrespondingmessageandsecretkey.Theoreticanalysisandsimulationresultsareshownthattheapproachpossessnotonlyextremelyhighsecurityincomparisonwithearli

6、erchaoticHashfunctions,butalsothehighexecutionspeed.Therefore,theapproachcansatisfyalltheperformancerequirementsofHashfunction,suchasone-way,keysensitivityandcollisionresistance.Keywords:Hashfunction;tentmap;spatiotemporalchaos;coupledmaplattice第6期刘建东等:基于耦合帐篷映射的时空混沌单向Hash函数构造·7·1引言收稿日期：2006-11-10；

7、修回日期：2007-03-21基金项目：北京市教委科技发展计划项目(KM200710017007)FoundationItem:TheScientificResearchCommonProgramofBeijingMunicipalCommissionofEducation(KM200710017007)单向Hash函数又称为单向散列函数，它是现代密码学的重要研究内容，在现代信息安全领域得到广泛应用。单向Hash函数可分