一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法技术

技术编号:24102643 阅读:45 留言:0更新日期:2020-05-09 13:48
本发明专利技术提供了一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法,基于sponge迭代结构,结合一种基于元胞自动机的新型内部置换函数,将任意长度的输入转换为固定长度的输出。该方法利用了sponge结构无需前向反馈的优点,减少了生成消息摘要在硬件实现的消耗。利用元胞自动机规则构造的内部置换函数分为线性与非线性层,元胞自动机规则演化的局部性、复杂性与并行性有效提升了算法的扩散性与混淆性,且兼顾算法的软件与硬件实现效率。本发明专利技术提出的快速生成消息摘要的方法既可满足轻量级区块链的安全需求,也能满足资源受限设备的硬件实现要求。

A fast message digest generation method in lightweight blockchain

【技术实现步骤摘要】
一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法
本专利技术涉及网络安全领域,具体涉及一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法。
技术介绍
区块链是一种去中心化的分布式账本,从技术上解决了基于信任的中心化模型带来的安全问题。区块链以密码学算法为基础,利用哈希函数与时间戳机制保证数据的可追溯和不可篡改。利用哈希函数生成消息摘要是密码学领域一项重要的技术,也是区块链中不可或缺的内容。哈希函数可将任意长度的文件、文本等数据转换为固定长度的输出,在消息认证、数字签名、密钥交换与伪随机序列生成等方面有着广泛的应用。随着区块链应用于物联网领域,利用传统的哈希函数生成消息摘要的方法难以满足资源受限设备的安全需求,设计轻量级的方法成为了研究热点。设计轻量级的消息摘要生成方法,sponge结构是目前常用的结构之一,采用简单的迭代结构,通过固定长度的内部状态和置换函数将不定长度的消息压缩成固定长度的输出。由于sponge结构没有前向反馈,硬件实现的消耗更小,因此适用于轻量级哈希函数的设计。现有的轻量级方法中用到的置换函数大多采用已有的分组加密算法、非线性移位寄存器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法,其特征在于包含初始化阶段、absorbing阶段和squeezing阶段;所述初始化阶段,设置系统初始状态,并对任意长度为L的消息进行填充后分块;所述absorbing阶段,利用基于元胞自动机的内部置换函数F(·)演化系统状态;所述squeezing阶段,输出函数F(·)的演化结果直至达到摘要值的长度。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法,其特征在于包含初始化阶段、absorbing阶段和squeezing阶段;所述初始化阶段,设置系统初始状态,并对任意长度为L的消息进行填充后分块;所述absorbing阶段,利用基于元胞自动机的内部置换函数F(·)演化系统状态;所述squeezing阶段,输出函数F(·)的演化结果直至达到摘要值的长度。


2.如权利要求1所述的轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法,其特征在于,所述初始化阶段包括如下步骤:
1.1)设置系统初始状态IV,IV=0||…||0||n||b||r||r′,其中n为摘要值的长度,b=r+c是IV的长度,r为吞吐率,c为系统容量,r′是每次演化的输出长度;
1.2)对输入消息的长度L进行判断,若满足L≡0modr,则转步骤1.4),否则转步骤1.3);
1.3)对输入的消息进行填充,填充方法是在消息后附上1位“1”以及x位的“0”,使得x+1+L≡0modr;
1.4)对消息分块,每块长度为r。


3.如权利要求1所述的轻量级区块链中快速生成消息摘要的方法,其特征在于,所述absorbing阶段包括如下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:张星王昌达赵国荣赵惠丹宋雪桦金华李晓薇曾宇姚正发
申请(专利权)人:诺得物流股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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