Алгоритм хеширования на основе двумерных хаотических отображений

Abstract

Предложен алгоритм хеширования на основе динамического хаоса. Благодаря использованию хаотических отображений, алгоритм является необратимым, а поиск двух сообщений с одинаковыми хеш-значениями становится вычислительно затруднительным. Предлагаемый алгоритм включает в себя следующие этапы: выбор значений переменных и параметров двумерных хаотических отображений; реализацию итераций хаотических отображений с добавлением элементов исходного сообщения к переменным; реализацию итераций хаотических отображений без добавления элементов исходного сообщения к переменным; формирование хеш-значения. Предлагается формировать два хеш-значения h₁ и h₂, в которых используется различный порядок переменных. Результирующее хеш-значение получается при применении операции «сложение по модулю два» к хеш-значениям h₁ и h₂. Проведено тестирование предлагаемого алгоритма. Из полученных данных следует, что для рассматриваемого алгоритма характерен лавинный эффект. Статистические характеристики последовательности, сформированной из хеш-значений, схожи со статистическими характеристиками последовательности, значения элементов которой получены случайным образом, что свидетельствует о работоспособности предлагаемого алгоритма. Вычислительный эксперимент проведен с использованием отображений Чирикова, «Кота Арнольда», Эно. Установлено, что для сообщений с размером превышающим 4 Кб, при использовании отображений Эно и «Кот Арнольда» предлагаемый алгоритм справляется с задачей более чем на 20% быстрее, чем алгоритм «Keccak». Предлагаемый алгоритм хеширования может быть использован при решении задач контроля целостности данных при передаче информации в современных телекоммуникационных системах.