交叉耦合帐篷映像格子模型的改进及性能分析

在分析交叉耦合帐篷映像格子模型的反应扩散机制及密码学特性存在缺陷的基础上,提出了一种改进的方案。方案改进后,减少了系统的控制变量,在结构上通过时空双向交叉耦合,提高了系统扩散和混淆的速率,格点状态能够快速具有各态历经性,可以快速生成具有均匀分布特性的多维伪随机序列。在参数安全性上,系统的最大Lyapunov指数稳定地趋向大的正值,序列的差值特性具有较理想的概率分布。改进的交叉耦合帐篷映像格子模型在构造序列密码方面极具应用价值。

基于交叉耦合映像格子的图像加密方案的设计

交叉耦合映像格子是一种用于描述时空系统混沌状态的模型,基于交叉耦合映像格子的混沌特性提出了一种新颖的图像加密方案,用Chebyshev映射提供交叉耦合映像格子的初值,并用所产生的时空混沌序列值对原图像进行迭代和置乱处理,经发送方发送,通信双方同步后,接收方通过解密方案得到相应的解密图像,实现了图像的保密通信.方案的密钥空间较大,因此具有较高的安全保密特性,同时对初值的高度敏感性提高了加密方案的抗攻击能力.仿真结果验证了方案的可行性,并且体现了应用在图像加密中的交叉耦合映像格子算法的有效性和优越性.

基于交叉耦合映像格子时空混沌的S盒设计

S盒的设计是分组密码设计的重要组成部分.提出一种基于参数抖动的耦合映像格子时空混沌系统设计S盒的方法,使用带有参数抖动的交叉耦合映像格子模型和基于Chebyshev映射的格子局部状态生成函数,实现8×8 S盒的快速批量生成.通过非线性度、差分均匀性、严格雪崩准则、输出比特间独立性及双射特性等评价准则的分析和测试,对批量产生的盒子进行优选,并就优选盒子的各项性能与已有的基于混沌的S盒子进行对比和分析.结果表明:该方法所构造的优选S盒,其密码学特性更优良,可作为基本部件用于新型分组密码系统的设计.

改进型耦合帐篷映像格子模型及其性能分析

根据密码学的安全性要求,提出了一种改进的耦合帐篷映像格子系统模型.该模型继承了耦合映像格子的耦合扩散机理及并行迭代特征,通过局部格点帐篷映射的拉伸与折叠及取模运算的双重非线性作用,使得系统状态走向各态遍历,可以并行快速生成多维具有均匀分布特性的伪随机序列.实验结果表明,该模型生成的时间序列与各元素出现概率相等的真随机序列有着相同的差值分布特性,从其生成序列来提取产生它的系统结构及参数信息在计算上是不可行的.另外,该模型有效地抑制了数字化混沌系统中容易产生的短周期现象,是一个具有较为稳定的大的正Lyapunov指数的全域性零相关系统,极具密码学应用价值.

基于耦合帐篷映射的时空混沌单向Hash函数构造

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。

基于耦合映像格子混沌系统的Hash函数构造

针对Hash函数构造的需要,基于耦合映像格子混沌系统提出了一种新的Hash函数构造方法.该算法利用消息明文分组实现对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数的调制,将消息明文分组变换后直接映射到耦合映像格子混沌系统的参数空间.理论分析和数值仿真表明,该文提出的新算法对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数变化高度敏感,具有良好的单向性、置乱性和强的抗碰撞性.

基于整数耦合帐篷映射的单向Hash函数及其性能分析

提出一种基于整数耦合帐篷映射的单向Hash函数,并对其特性进行了分析.提出的算法采用双向耦合映像格子模型,用整数帐篷映射取代了传统的逻辑函数,具有较为理想的混淆与扩散特性.应用该算法,可将任意长度的明文序列单向散列为160比特Hash值.实验与分析结果表明,这种Hash函数具有很好的单向性、抗碰撞性,满足单向Hash函数的各项性能要求.该算法全部采用有限整数集内的简单位操作完成,便于软硬件实现,并且有高的执行效率.

并行耦合动态整数帐篷Hash函数设计

提出一种基于耦合动态整数帐篷映射的并行Hash函数。针对数据量较大、处理速度较慢等问题,采用MD6算法框架,利用多核处理器技术并行处理数据。同时在压缩函数中,利用双向耦合映像格子模型进行扩散,用动态整数帐篷映射代替传统的逻辑函数。实验结果表明,该算法可根据需要获得不同长度的Hash值,使用较短时间即可完成对数据的杂凑处理,同时具有较为理想的混乱与扩散性质,符合Hash函数的各项性能要求。

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。

一种并行时空混沌单向Hash函数的构造

针对现有的基于混沌的Hash函数的构造中并行性以及运算效率不高的问题,本文提出了一种并行的基于时空混沌的单向Hash函数的构造方法。该方法利用了帐篷映射计算简单的特点,结合交叉耦合映像格子避免有限精度实现产生的短周期行为,通过参数调制的方法实现并行计算。仿真实验表明,该方案很好的达到了Hash函数的各项性能要求,既有很高的安全性,又很好的实现了并行计算,从而提高了执行的效率。