1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，人類社會進(jìn)入了一個新的時代一信息時代。在信息時代，人們的學(xué)習(xí)、生活和工作發(fā)生了翻天覆地的變化，人們可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量的信息交流，極大的便利了人們的生活，但是網(wǎng)絡(luò)同樣也存在安全漏洞。Hash函數(shù)是密碼學(xué)一個重要組成部分，主要應(yīng)用于數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)和身份認(rèn)證等領(lǐng)域中。國際上通用的Hash函數(shù)是MD5和SHA-1，但是隨著密碼技術(shù)的不斷發(fā)展，MD5和SHA-1相繼被密碼學(xué)家成功破譯，證明MD5和S

2、HA-1是不安全的。近年來，由于混沌系統(tǒng)具有偽隨機(jī)性、非周期性、不可預(yù)測性和對初值的敏感性等特性，利用混沌系統(tǒng)來構(gòu)造hash函數(shù)是當(dāng)今密碼學(xué)界的一個研究熱點(diǎn)。
　　本論文的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　(1)介紹了Hash函數(shù)的研究基礎(chǔ)和混沌基礎(chǔ)理論。首先，簡單概述了Hash函數(shù)的基本定義、基本性質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用、分類、常見的迭代結(jié)構(gòu)和評價指標(biāo)。然后，介紹了混沌基礎(chǔ)理論，最后，介紹了混沌Hash函數(shù)的設(shè)計(jì)方法。
　　(2

3、)構(gòu)造了一種基于Tandem-DM結(jié)構(gòu)的混沌Hash函數(shù)。本算法中的混沌映射為離散混沌映射，是在整數(shù)域上進(jìn)行計(jì)算的，和浮點(diǎn)運(yùn)算相比，運(yùn)算速度較快。算法利用離散混沌映射構(gòu)造可并行的離散混沌映射網(wǎng)絡(luò)，然后將其應(yīng)用于Tandem-DM結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過運(yùn)算產(chǎn)生256比特的Hash值。通過仿真對本算法進(jìn)行分析，表明本算法具有單向性，好的混亂與擴(kuò)散特性和抗碰撞性，滿足Hash算法的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
　　(3)構(gòu)造了一種基于樹形結(jié)構(gòu)的混沌Hash函數(shù)

4、。該算法是一種帶密鑰的Hash函數(shù)，在整體結(jié)構(gòu)上采用的樹形的迭代結(jié)構(gòu)，其壓縮函數(shù)采用置換一截?cái)嗟姆绞?，其核心部件是交叉耦合映像格子。整?shù)交叉耦合映像格子對初始密鑰進(jìn)行密鑰擴(kuò)展得到若干子密鑰，這些子密鑰應(yīng)用于交叉耦合映像格子的迭代過程中。在樹形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過壓縮函數(shù)對消息進(jìn)出處理得到Hash值，本算法可以產(chǎn)生128比特、224比特、256比特、384比特和512比特的Hash值。通過實(shí)驗(yàn)測試，表明本算法具有好的安全性和高的可并行性，且