基于智能算法的S盒設(shè)計研究.pdf

1、S盒是分組密碼中的唯一非線性部件，它的密碼強(qiáng)度了決定整個分組密碼的安全強(qiáng)度。一般使用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法構(gòu)造出性能優(yōu)異的S盒是非常困難和復(fù)雜的，近年來仿生智能優(yōu)化算法已在經(jīng)典的NP-C等問題的求解和實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。本文提出了三種基于智能優(yōu)化算法構(gòu)造S盒的方案，主要的工作如下： 1、采用遺傳算法優(yōu)化S盒，在染色體的編碼方式上保證S盒是完全正交的，為定量的描述雪崩效應(yīng)給出了“雪崩度”的定義，接著使用優(yōu)先權(quán)布爾矩陣的交算子來實(shí)

2、現(xiàn)交叉操作和變異操作，并在迭代過程中自適應(yīng)線性地修正交叉概率和變異概率，通過實(shí)驗(yàn)獲得的S盒在非線性度、差分均勻度和雪崩效應(yīng)上都得到了較大的改善。 2、采用免疫算法優(yōu)化S盒，通過分析布爾函數(shù)的Walsh-Hadamard變換、自相關(guān)性和雪崩效應(yīng)等，推導(dǎo)出布爾函數(shù)的兩個優(yōu)化規(guī)則，基于這兩個規(guī)則提取出抗體的疫苗，從而使生成的抗體能夠有策略的進(jìn)化種群，通過實(shí)驗(yàn)獲得的S盒在非線性度、差分均勻度和自相關(guān)性上都得到了較大的提升，最后將該算法與