混沌消息認證碼的研究.pdf

1、信息時代的到來尤其是互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使得數(shù)字信息的傳播和應(yīng)用受到了空前的關(guān)注重視，確保數(shù)字信息在通信時的安全有效性一直以來都是保密通信研究的熱點。消息認證碼作為驗證數(shù)據(jù)合法性的一種常見方法被應(yīng)用于金融、商業(yè)系統(tǒng)等各種各樣的安全系統(tǒng)中，是確保數(shù)字信息在通信信道中能夠安全傳輸?shù)挠行琳?。而混沌加密算法表現(xiàn)出來的良好性能和光明應(yīng)用前景為信息認證碼算法的設(shè)計研究提供了有利條件，將混沌現(xiàn)象的優(yōu)良特性有效應(yīng)用于消息認證碼的算法設(shè)計中是研究混沌密碼學(xué)

2、的另一重要研究方向。
　　本文在認真學(xué)習(xí)研究現(xiàn)有混沌消息認證碼相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，針對混沌消息認證碼算法的構(gòu)造方法，以及消息認證碼的核心——混沌hash函數(shù)的設(shè)計研究進行深入學(xué)習(xí)鉆研，采用理論與實驗相結(jié)合的方法，對算法的實驗數(shù)據(jù)和安全性能做出了詳細解析。
　　首先，在分析證明已有算法HMAC(Hashed Message Authentication Code)算法存在的固有缺陷的基礎(chǔ)上，給出了針對HMAC參數(shù)的偽造攻擊實例。

3、提出了一種基于經(jīng)典混沌映射的改進方案，采用經(jīng)典混沌映射級聯(lián)方式構(gòu)造一個混沌序列發(fā)生器，利用秘密密鑰以及明文消息塊作為混沌映射輸入，動態(tài)生成HMAC參數(shù)值，使攻擊者無法捕捉到參數(shù)生成的軌跡。該方案通過混沌迭代生成HMAC參數(shù)值，混沌系統(tǒng)的初值敏感和不可預(yù)測性確保了參數(shù)值的動態(tài)性，從而有效抵抗偽造攻擊，提高HMAC算法的安全性能。并對算法的統(tǒng)計性能和抗碰撞性能進行了matlab實驗仿真，實驗結(jié)果表明，該方案能夠動態(tài)生成HMAC算法參數(shù)，有效

4、地防御因常態(tài)參數(shù)造成的偽造攻擊。
　　此外，針對消息認證碼的核心算法hash函數(shù)部分給出了一種新型時空混沌雙擾動的混沌hash構(gòu)造方案，該方案是一個耦合方式和m序列同時施加擾動的時空混沌系統(tǒng)，用Chebyshev映射迭代值作為雙向耦合帳篷時空混沌模型的初值，產(chǎn)生的序列具備較好的擴散和混亂特性，在時空混沌迭代末端，加入m序列產(chǎn)生器對選定的hash初值施加擾動，以抵抗存在性偽造攻擊等攻擊。利用該模型可以實現(xiàn)任意長度明文序列轉(zhuǎn)換成為16