基于混沌映射散列算法改进及其在密钥协商协议中应用

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1、WuhanInstituteofTechnology硕士学位论文基于混沌映射的散列算法改进及其在密钥协商协议中的应用学科专业：模式识别与智能系统研究生：方旋指导教师：蔡琼副教授培养单位：计算机科学与工程学院二○一三年五月万方数据万方数据分类号：TN918.4学校代号：10490学号：201005004密级：公开武汉工程大学硕士学位论文基于混沌映射的散列算法改进及其在密钥协商协议中的应用作者姓名：方旋指导教师姓名、职称：蔡琼副教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：模式识别与智能系统研究方向：密码

2、学论文提交日期：2013年5月29日论文答辩日期：2013年5月25日学位授予单位：武汉工程大学学位授予日期：年月日答辩委员会主席：陈建勋万方数据万方数据AnImprovedHashingAlgorithmbasedonChaoticMapanditsApplicationinKeyAgreementProtocolAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：PatternRecognitionandIntelligentSystemCandidate：F

3、angXuanSupervisor：AssociateProf.CaiQiongWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei430073,P.R.China万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签

4、名：方旋2013年5月26日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解我校有关保留、使用学位论文的规定，即：我校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅。本人授权武汉工程大学研究生处可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：方旋指导教师签名：蔡琼2013年5月26日2013年5月26日万方数据万方数

5、据摘要摘要随着计算机运算速度的提升和密码分析学的不断发展，密码编码学将面临空前的挑战。两大世界级散列算法相继被破解后，设计新的散列函数成为密码学领域的研究热点。混沌映射因其具有散列函数所要求的各项性质，并具有优良的密码学特性，为构造新型的散列函数提供了设计思路，除此之外，还可以作为密码算法的候选者。传统密码体制多是利用线性变换构造算法，作为非线性科学的混沌理论将会为密码学带来革新。混沌理论在信息安全领域具有巨大的应用前景。本文首先简要介绍了可信计算技术所带来的新的安全理念，随后深入分析了混沌映射

6、的特性，针对混沌映射在有限精度的计算机运算中出现周期变短等问题，研究了一种广义混沌映射，此类混沌映射能够避免上述问题。通过几种不同的控制条件共同影响混沌映射切换的策略，以此达到对明文的扩散和混乱。通过仿真实验对算法进行了各种测试，改进后的散列算法具有很好的敏感性、抗碰撞性和安全性。最后将散列算法应用到密钥协商协议中。针对数字证书认证授权机构在网络通信中的不足，结合动态公钥密码算法提出一种简易的密钥协商协议。通信双方通过交换各自产生的随机数来动态改变公钥密码的密钥对，以实现通信过程中的一次一密，相

7、比于传统的公钥密码体制需通过重新生成大素数来改变密钥对的方法，提高了效率，并针对三种最常用的网络攻击手段验证了协议的安全性。关键词：散列算法；混沌映射；密钥协商协议I万方数据武汉工程大学硕士学位论文II万方数据AbstractAbstractAlongwiththeimprovementofcomputeroperationspeedanddevelopmentofcryptanalysis,cryptographywillfaceunprecedentedchallenges.Twoworld

8、-classhashalgorithmshavebeencracked,designinganewhashfunctionhasbecomeresearchfocusincryptography.Chaoticmappinghasvariouspropertieswhichthehashfunctionrequired,andhasgoodcryptographicproperties,itprovidesadesignideatoconstructinganewhashfunction,ina