[發明專利]基于位置唯一性信息的密鑰生成方法

有效

• 申請號: 202110505867.2
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113225183B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 孟維曉;閆富朝;韓帥;羅曉萌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

1.基于位置唯一性信息的密鑰生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：獲取初始消息，對初始消息進行填充：在初始消息已知的情況下，使初始消息每次填充的比特數大于等于1而小于等于512，使填充后消息的長度為512的某一倍數減64，留出64比特；

將定位報文信息轉化為ASCII碼的形式后，根據報文中的時間信息，引入相應的時間變化因子；利用時間變化因子作為種子，生成一個范圍在0到1之間的隨機初值，提取在約束范圍內取定混沌映射的控制參數，隨后利用Logistic映射對初值進行迭代，并對獲得的混沌序列進行取整，作為MD5算法中對消息進行填充的填充序列；

步驟二：附加消息的長度：用步驟一留出的64比特以little-endian方式來表示消息被填充前的長度；

步驟一、二執行完之后，消息的長度是512的L倍，L為整數，將消息表示為分組長度為512的一系列分組Y0、Y1、…、YL、…，將每一分組表示為16個32比特長的字，則消息中的總字數為N＝L×16；

步驟三：對MD緩沖區進行初始化：使用128比特長的緩沖區以存儲中間結果和最終雜湊值,緩沖區表示為4個32比特長的寄存器A、寄存器B、寄存器C和寄存器D，每個寄存器都以little-endian方式存儲數據，即所述寄存器的初值取為A＝01234567，B＝89ABCDEF，C＝FEDCBA98，D＝76543210，則實際所述寄存器為A＝67452301，B＝EFCDAB89，C＝98BADCFE，D＝10325476；

步驟四：以分組為單位對消息進行處理：每一個分組都經過一個壓縮函數HMD5進行處理，每一個分組均有4輪處理過程，所述4輪處理過程結構一樣，但所用的邏輯函數不同，分別表示為F、G、H、I；每輪處理過程的輸入為當前處理的消息分組和緩沖區的當前值A、B、C、D，輸出仍然放在緩沖區中以產生新的A、B、C、D；每輪處理還需加上常數表T中的四分之一個元素；

步驟五：輸出：消息的L個分組都被處理完之后，最后一個壓縮函數的輸出即為產生的消息摘要。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟一中，即使消息長度已滿足要求,仍需填充；填充方式實時變化，與輸入信息有關。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟一中，所述的Logistic映射的建立基于一個分段函數的迭代，由映射公式迭代可生成短報文加密所需的混沌序列；

所述映射公式取決于初始值和控制參數μ兩個重要值，這兩個值即為混沌加密體系中的密鑰參數，映射公式如下：

x_n+1＝μ*x_n*(1-x_n)

其中，x_n為第n次迭代的輸出值，n為迭代次數，x_n+1為第n+1次迭代的輸出值；

映射公式進行n次迭代后可以得到所需的混沌序列，初始值和控制參數μ設定的不同會對混沌映射生成序列的混沌特性產生影響；控制參數μ的取值范圍應在3.5699456到4之間，初始值的取值范圍在0到1之間。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟二中，little-endian方式是指按數據的最低有效字節或最低有效字優先的順序存儲數據,即將最低有效字節或最低有效字存于低地址字節。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟四中，壓縮函數HMD5有4輪處理過程，每輪又對緩沖區進行了16步迭代運算，其中a、b、c、d為緩沖區的4個字，運算完成后再右循壞一個字，即得這一步迭代的輸出；4輪處理過程中，每輪以不同的次序使用16個字，其中在第1輪以字的初始次序使用；第2輪到第4輪分別對字的次序做置換后得到一個新次序，然后以新次序使用16個字。