基于智能算法的S盒設計研究.pdf

1、S盒是分組密碼中的唯一非線性部件，它的密碼強度了決定整個分組密碼的安全強度。一般使用傳統(tǒng)的數學方法構造出性能優(yōu)異的S盒是非常困難和復雜的，近年來仿生智能優(yōu)化算法已在經典的NP-C等問題的求解和實際應用中表現(xiàn)出強大的生命力。本文提出了三種基于智能優(yōu)化算法構造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給出了“雪崩度”的定義，接著使用優(yōu)先權布爾矩陣的交算子來實

2、現(xiàn)交叉操作和變異操作，并在迭代過程中自適應線性地修正交叉概率和變異概率，通過實驗獲得的S盒在非線性度、差分均勻度和雪崩效應上都得到了較大的改善。 2、采用免疫算法優(yōu)化S盒，通過分析布爾函數的Walsh-Hadamard變換、自相關性和雪崩效應等，推導出布爾函數的兩個優(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化種群，通過實驗獲得的S盒在非線性度、差分均勻度和自相關性上都得到了較大的提升，最后將該算法與