一种面向无线传感器网络的混沌消息认证码实现方法

摘要

一种面向无线传感器网络的混沌消息认证码实现方法，包括以下步骤：1)首先，面向无线传感节点采用基于整数型计算的Logistic混沌映射函数；2)采用具有动态Feistel结构特性且分组长度仅为8比特的分组加密算法；3)基于该分组加密算法实现长度为32比特的消息认证码。本发明提供一种安全性良好、效率较高的面向无线传感器网络的混沌消息认证码实现方法。

主权项

1.一种面向无线传感器网络的混沌消息认证码实现方法，其特征在于：所述混沌消息认证码实现方法包括以下步骤：1)首先，面向无线传感节点采用基于整数型计算的Logistic混沌映射函数，Logistic混沌映射函数的迭代式即为：$z_{n+1}=z_n<<2-z_n^2>>6-1---(I-10)$其中，z_n＝ax_n+a，取a＝2^L-1，L为机器字节的长度；2)采用具有动态Feistel结构特性且分组长度仅为8比特的分组加密算法，具体如下：给出一种8比特分组Feistel结构，明文的一个分组被分为高位和低位的各4比特，分别记为L_i和R_i，在轮密钥k_i的作用下，R_i通过f函数后与L_i异或生成新的R_i，而L_i变为新的R_i，由此完成一轮的Feistel结构加密；f函数为8比特的整数混沌计算式，低四位的R_i首先被扩充到8比特，与同样8比特的轮密钥k_i异或后，输入到上述的一个精度为8比特的整数型Logistic混沌映射中进行8比特整数混沌计算；输出的8比特再次分为高低各4比特位，相互异或后生成最终的输出F；3)基于该分组加密算法实现长度为32比特的消息认证码，具体过程如下：3.1)首先引入常见的密文反馈链模式，构造一个混沌Hash函数，用于计算消息的摘要，即消息认证码；将原始消息M记为M₁，M₂，...，M_n-1，M_n的长度为1字节，采用上述的具有Feistel结构的8比特混沌分组加密函数；3.2)在初始密钥k₁的作用下，M₁被加密成与其等长的k₁和h₁作为S函数的输入参数，计算最终的输出；同时，h₁与新的迭代值x₂在f函数作用下生成下一分组所需的密钥k₂；重复上述步骤，直到处理完所有消息分组，最终的消息认证码的字节长度记为b，采用一个字节数组CMAC[b]来表示。