混沌消息認(rèn)證碼的研究.pdf

1、信息時(shí)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(shí)的安全有效性一直以來都是保密通信研究的熱點(diǎn)。消息認(rèn)證碼作為驗(yàn)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(rèn)證碼算法的設(shè)計(jì)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(rèn)證碼的算法設(shè)計(jì)中是研究混沌密碼學(xué)

2、的另一重要研究方向。
　　本文在認(rèn)真學(xué)習(xí)研究現(xiàn)有混沌消息認(rèn)證碼相關(guān)成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)混沌消息認(rèn)證碼算法的構(gòu)造方法，以及消息認(rèn)證碼的核心——混沌hash函數(shù)的設(shè)計(jì)研究進(jìn)行深入學(xué)習(xí)鉆研，采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)算法的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和安全性能做出了詳細(xì)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(duì)HMAC參數(shù)的偽造攻擊實(shí)例。

3、提出了一種基于經(jīng)典混沌映射的改進(jìn)方案，采用經(jīng)典混沌映射級(jí)聯(lián)方式構(gòu)造一個(gè)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(dòng)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(dòng)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(duì)算法的統(tǒng)計(jì)性能和抗碰撞性能進(jìn)行了matlab實(shí)驗(yàn)仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方案能夠動(dòng)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(duì)消息認(rèn)證碼的核心算法hash函數(shù)部分給出了一種新型時(shí)空混沌雙擾動(dòng)的混沌hash構(gòu)造方案，該方案是一個(gè)耦合方式和m序列同時(shí)施加擾動(dòng)的時(shí)空混沌系統(tǒng)，用Chebyshev映射迭代值作為雙向耦合帳篷時(shí)空混沌模型的初值，產(chǎn)生的序列具備較好的擴(kuò)散和混亂特性，在時(shí)空混沌迭代末端，加入m序列產(chǎn)生器對(duì)選定的hash初值施加擾動(dòng)，以抵抗存在性偽造攻擊等攻擊。利用該模型可以實(shí)現(xiàn)任意長度明文序列轉(zhuǎn)換成為16