[发明专利]一种基于时滞混沌迭代的数字签名方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种数字签名方法及装置。

背景技术

21世纪是信息的时代，一方面，信息技术和产业高速发展，呈现出空前繁荣的景象。另 一方面，危害信息安全的事件不断发生，形势是严峻的。信息安全事关国家安全和社会稳定， 因此，必须采取措施确保我国的信息安全。

信息安全系统除了信息保密外，还需要抵抗伪造、篡改、冒充及否认等攻击，这些发送 方与接收方之间的问题需要利用认证技术来解决，以此来确定通信双方身份的真实性。数字 签名技术的出现解决了上述问题。

数字签名技术即进行身份认证的技术。该技术是通过一个单向函数对要传送的消息 进行处理，得到的用以认证消息来源并核实消息是否发生变化的一个字母数字串，从而 保证信息的真实性和完整性。

目前，现有的数字签名技术，其认证步骤如下：

信息的发送端利用现有的MD4、MD5等Hash函数计算生成一个固定长度的Hash值， 并用其私钥对该Hash值进行加密生成数字签名，作为信息的附件和信息一起发送至接收端。

信息的接收端首先从接收到的原始信息中，利用现有的MD4、MD5等Hash函数计算出 这个固定长度的Hash值，接着再用发送端的公开密钥来对信息附加的数字签名进行解密。如 果两个Hash值相同，那么接收端就能确认该数字签名是发送端的，且消息未经篡改。

但是，在2004年的美国密码学会议上，山东大学王小云教授发表的题为《对MD4，MD5， HAVAL-128，RIPEMD等Hash函数的碰撞攻击》的学术报告。这份报告对一些国际上通行的 Hash函数给出了快速寻找碰撞攻击的方法。之后，在2005年欧洲密码学和美国密码学会议上， 王小云进一步发表了他们对Hash函数研究的新进展。由此可以看出，现有数字签名技术中所 用到的一些国际上通用的Hash认证函数如：MD4、MD5、SHA-1等算法都存在缺陷。进而 可以看出现有的数字签名技术的安全性已经开始降低，其防伪造、抗碰撞攻击等能力上均有 待提高，进而达到更加安全有效、简洁快速的认证效果。

发明内容

针对现有数字签名技术有待于提高其防伪造、抗碰撞攻击能力的技术问题，本发明提供 一种数字签名方法及装置。利用时滞混沌迭代的敏感性和遍历性，将明文信息调制在时滞混 沌迭代的迭代轨迹(过程)中，使其产生的Hash值具有更大的密钥空间和具备更高的安全性。

本发明技术方案如下：

一种基于时滞混沌迭代的数字签名方法，如图1所示，包括数字签名的生成过程和认证 过程，所述数字签名的生成过程包括以下步骤：

步骤1：对待数字签名的明文信息M(k)(其中k＝1，2，3，…K，K为明文信息M(k)的长 度)以字符为单位进行ASCII编码，得到明文信息M(k)的ASCII编码序列Asc(M[k])，编 码序列Asc(M[k])的每一个ASCII编码的值域范围在[0，255]之间；然后根据ASCII编码的 值域范围对编码序列Asc(M[k])进行线性变换的量化处理，得到符合时滞混沌迭代参数所要 求的值域范围[12，12.8]的离散序列C(k)，C[k]＝g+0.001×Asc(M[k])，其中g为取值范围 在[12，12.545]之间的一个常数。

步骤2：对步骤1所得的离散序列C(k)进行时滞混沌迭代，获得离散时滞混沌序列 x_i^K-1(i∈[1，N])；具体方法为：