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2004年以来，我国学者相继成功碰撞了国际上广泛应用的两大传统Hash算法MD5和SHA-1，引起密码学界严重关注，掀起了新一波Hash算法的研究热潮。本文在基于切延迟椭圆反射腔映射混沌系统(Tangent-Delay Ellipse Reflecting Cavity map System，TD-ERCS)的理论分析和随机性检测实验基础上，精心构造了一个混沌Hash算法THA(TD-ERCS Hash Algorithm)，理论分析和实验测试表明，THA是目前可以取代MD5和SHA-1的一种理想算法。本文的主要研究成果为：1)采用NIST随机性测试软件包全面测试了TD-ERCS原始混沌序列每一位的随机性，结果表明大部分位的随机性很好，有几位随机性较差，针对这种情况，提出了序列生成方法的改进措施，使得改进后的混沌序列每一位都具有很好的随机性，为构造THA算法提供了坚实的安全基础；2)详细规划地描述了THA算法，以便算法的软硬件实现；3)针对现有的两种测试碰撞性方法的不完整性，分别提出了描述碰撞性的两个理论模型，从理论上证明了两个碰撞性量化定理，给出了两个碰撞性量化准则，并完善了这两种量化测试方法，增加了测试的可比较性；4)应用第二碰撞性量化准则，分析了Hash取值的合理位置，结果与NIST随机性测试十分吻合，从实验上证明了第二准则的准确性；5)应用提出的这两个碰撞性量化准则，比较分析了THA算法与其他传统Hash算法以及现有混沌Hash算法的抗碰撞性，同时也比较分析了THA算法与传统Hash算法的初值敏感性、混乱散乱性和运算速度，结果表明，THA算法拥有更好的抗碰撞性、混乱散乱性，很好的初值敏感性和较快的计算速度，是一种比较理想的安全Hash算法。