多变量混沌hash函数的构造与安全性分析

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1、万方数据学校代号：10536学号：10108010767密级：公开长沙理工大学硕士学位论文多变量混沌Hash函数的构造与安全性分析学位申请人姓名韭塞接指导教师蕉敏熬握所在学院让篡扭皇适焦王猩堂医专业名称塑焦皇焦!垦丕统论文提交日期2Q!垒生垒月论文答辩日期2Q!垒生主旦2墨目答辩委员会主席旌苤坐麴援万方数据ConstructionandSecurityAnalysisofMultivariateChaoticHashFunctionbyZhangWentingB．E．(CentralSouthUniversityo

2、fForestryandTechnology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringCommunicationandInformationSystemChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLongMinApril2014㈨2㈣7f⋯⋯⋯■I叭6㈨5m7㈣2叭Y万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人

3、郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：犯电碡)日期：加1年年‘月6曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容

4、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。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：导师签名：瓣／协刁a1日期：划哆年6月C日日期：沙f中年．(月上日万方数据摘要单向Hash函数，也可被称做单向散列函数、单向凑杂函数，它是一种用于将任意长度的消息明文压缩为固定长度的消息摘要的函数，它被广泛应用于数据完整性认证、身份认证、数字签名等。经典的Hash函数采用Merkle—Damgard结构，如MD族和SHA族算法，而这

5、类Hash函数的安全性能被证实不可靠，现已有多种针对广为使用的MD5算法和SHA．1算法的攻击。而且基于Merkle．DamgSrd结构的算法所采用的串行结构，对消息明文是按分组顺序依次压缩，导致数据处理效率很低，如何构造更为安全、更为快速的Hash函数引起了学者们广泛的研究。与此同时，由于混沌的各项特征与密码学上扩散与混乱的要求一致，利用混沌理论构造Hash函数成为信息安全领域中的热门。本论文立足于前人对混沌Hash算法的大量研究的基础，尝试着结合混沌理论的复杂性和MQ问题的难解性来构造单向Hash函数。本文的主

6、要工作如下：(1)论文对单向Hash函数的发展过程和研究现状略作介绍，重点对现有的混沌Hash算法进行了归纳总结。(2)经典的混沌并行Hash函数效率很高，但存在着被伪造攻击的风险，因此本文提出一种交叉处理的混沌多变量Hash函数。算法的安全性基于多变量多项式方程组求解困难性和混沌理论复杂性的Hash算法。该算法的并行模块交叉处理上一轮迭代值，并且在并行模块后添加一个二次多变量多项式结构，以解决并行Hash函数算法中明文分块之间联系不够紧密的问题。本文还对该算法做了详细的理论分析和仿真验证，结果表明该算法的并行交叉

7、处理结构大大弥补了传统多变量多项式密码的运行效率不足，且输出函数的合理选用使的算法可以抵御伪造攻击、差分攻击等常见攻击，满足Hash函数的多项性能要求。(3)借鉴HAIFA结构本文构造了一种不带密钥的混沌多变量Hash算法，可以抵御对传统Merkle．Damggtrd结构的多种攻击。算法的压缩函数中采用了混沌映射进行并行处理，以提高HAIFA结构的处理速度，算法的输出函数使用一个多变量多项式方程组结构来调整输出Hash值的长度。算法的仿真与分析表明算法可以抵抗各类常见的攻击，是一种安全的单向Hash函数。关键词：H

8、ash函数；；g,W理论；MQ问题；多变量多项式I万方数据AbstractHashfunctionisanalgorithmconvel‘tsvariablelengthmessagetoafixedlengthofdigest，whichiscalledhashvalue．Hashfunctionhasawiderangeofapplicationinin