Hash函数是现代密码学的重要组成部分,也是信息安全系统和保密通信的核心部件。它广泛应用于数字签名,消息完整性,消息认证等方面,因此Hash函数作为保障信息安全的重要手段,本身的安全性极为重要。国际上通用的Hash函数———MD5和SHA-1相继被密码学家破译,证明了MD5和SHA-1也是不安全的。当传统的Hash函数被相继分析证明为不安全的之后,近年来基于混沌系统的散列函数的构造成为信息安全研究的热点本论文的内容主要包括以下几个方面：(1)对Hash函数和混沌的理论的基础知识做了论述。首先介绍了Hash函数的定义、性质、应用、分类、以及常见的迭代结构和评价方法,同时列举出了混沌理论的几种基本模型,分析混沌映射用于构造单向Hash函数优缺点,最后结合几种基于混沌理论设计的Hash函数,说明基于混沌理论的Hash函数在实际应用中的价值。(2)根据对经典Hash函数和已有的混沌Hash函数的分析,提出了一种基于空间伸缩结构的参数可控的混沌Hash函数,算法借鉴于传统的魔方伸缩扭动的思想,结合空间结构的伸缩特性,使用动态密钥控制消息在空间的“膨胀-收缩-置乱”方式,有效地提高了系统的混乱和扩散特性,同时并行操作模式在提高Hash函数的安全性的同时也提高了系统的执行效率,在对此Hash函数的理论分析和实验测试之后得到,该Hash函数具有良好的混乱与扩散特性和抗碰撞性等。(3)结合传统的Abreast DM方案和混沌系统理论的优点,提出了一种基于整数帐篷映射网状结构的混沌Hash函数。算法有效地避免了针对现有并行Hash函数的伪造攻击,且复杂的混沌运算可以被简单地移位、抑或运算代替,大大缩减了混沌运算的时间。同时,类Sponge结构的使用,使得本文提出的Hash函数可以根据输入参数的变化,提供不同长度的Hash值。在操作模式的配置方案上,算法也具有灵活性,可以选择并行和串行两种操作模式。理论分析和实验仿真,该算法具有很好的混淆和扩散特性。通过FPGA软件仿真,并行操作模式下的Hash函数具有更高的执行效率。最后对论文工作进行了全面的总结,并对今后的研究方向进行了展望。