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基于消息网络的Hash函数研究
作 者: 王继敏
导 师: 蒋国平
学 校: 南京邮电大学
专 业: 信息安全
关键词: Hash函数 混沌映射 复杂网络 拓扑结构
分类号: N941.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 16次
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内容摘要
随着Internet的普及和迅速发展,计算机网络已完全进入到我们的日常生活中。但网络在给我们带来便利的同时,也使我们面临着严重的威胁。目前我们常用的传统Hash函数的安全性也面临着巨大的挑战,因为MD5、SHA-1已经被我国学者王小云教授所带领的团队成功破解,此事件引起国际密码学界的广泛关注。混沌系统由于是一种非线性的确定系统,却具有初值敏感性,能够产生貌似随机的运动轨迹,因此在信息安全领域得到了广泛的应用。近年来,利用混沌系统的优良特性构造Hash函数,已成为密码学界的一个研究热点。本文主要从以下几个方面进行了研究:第一,介绍密码学、Hash和混沌的理论知识,概述典型的Hash算法和混沌模型,分析基于混沌理论的Hash函数及其常用构造方法。第二,研究时空混沌系统和基于时空混沌的Hash函数构造算法。理论分析发现,时空混沌模型是利用格点间耦合项的扰动作用,通过和相邻的多个格点产生影响,扩散微小变化的速度比较慢。第三,提出基于消息网络的Hash函数构造方法。由于消息的传播速度和网络的拓扑结构之间有着必然的联系,为了提高微小变化的扩散速度,基于具有某种拓扑结构的权重网络,提出一种Hash函数构造算法,通过仿真验证算法的各项性能。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 绪论 8-12 1.1 课题背景及研究意义 8-9 1.2 课题研究的方向和现状 9-10 1.3 本文的主要工作 10 1.4 本文的组织与安排 10-12 第二章 Hash函数 12-22 2.1 密码学简介 12-14 2.1.1 密码学基本概念 12 2.1.2 密码体制 12-13 2.1.3 密码系统分类 13-14 2.1.4 密码分析 14 2.2 Hash函数理论基础 14-17 2.2.1 Hash函数的定义和性质 14-15 2.2.2 Hash函数的分类 15-16 2.2.3 Hash函数的设计方法 16 2.2.4 Hash函数的应用 16-17 2.3 两种典型的Hash函数 17-21 2.3.1 MD5 算法 17-19 2.3.2 SHA-1 算法 19-21 2.4 本章小结 21-22 第三章 时空混沌 22-31 3.1 混沌理论简介 22-26 3.1.1 混沌的定义 22-23 3.1.2 混沌的基本特征 23-24 3.1.3 混沌系统的判别方法 24-25 3.1.4 经典混沌模型 25-26 3.2 混沌理论与密码学 26-28 3.2.1 混沌理论与密码学的联系与区别 27 3.2.2 混沌密码学的研究现状 27-28 3.2.3 基于混沌的Hash函数构造思路 28 3.3 基于时空混沌的单向Hash函数 28-30 3.3.1 超时空混沌 28-29 3.3.2 基于时空混沌的Hash函数 29-30 3.4 本章小结 30-31 第四章 基于消息网络的Hash函数构造 31-43 4.1 消息网络的构建 31-33 4.2 基于消息网络的Hash函数 33-36 4.2.1 网络模型 33-35 4.2.2 构造Hash函数 35-36 4.3 性能分析 36-42 4.4 本章小结 42-43 第五章 改进的基于消息网络的Hash函数 43-53 5.1 分段非线性混沌映射 43-45 5.2 改进的基于消息网络的Hash函数构造 45-48 5.2.1 网络模型 45-47 5.2.2 Hash函数构造 47-48 5.3 性能分析 48-52 5.4 本章小结 52-53 第六章 总结与展望 53-54 6.1 工作总结 53 6.2 工作展望 53-54 致谢 54-55 参考文献 55-59 攻读学位期间的研究成果 59
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中图分类: > 自然科学总论 > 系统科学 > 系统学、现代系统理论 > 混沌理论、协同学
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