关于基于混沌的 S 盒的设计
密码学与安全
2020-07-30 v1
摘要
替换盒（S 盒）是实现现代分组密码和流密码抗密码分析能力的关键非线性元件。鉴于其重要性，存在多种丰富的 S 盒构造策略。本文分析了使用混沌函数（CF）生成的 S 盒，以衡量它们对线性密码分析的实际抵抗力。上述论文仅强调 S 盒坐标的平均非线性，在此过程中忽略了 S 盒的其余组件。因此，这些研究中的大多数应被重新评估。将此类 S 盒集成到给定的密码系统中应格外谨慎。此外，我们表明，在非线性优化问题的背景下，使用混沌结构的收益微乎其微。通过使用两种启发式方法并从伪随机 S 盒出发，我们反复得到在上述论文用于比较的密码学指标上显著优于所有已发表的基于 CF 的 S 盒的 S 盒。此外，我们将多臂老虎机问题与最大化 S 盒平均坐标非线性值的问题联系起来，这进一步使我们能够达到显著高于文献中已知值的近最优平均坐标非线性值。
引用
@article{arxiv.2006.10289,
title = {On the Design of Chaos-Based S-boxes},
author = {Miroslav Dimitrov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10289},
year = {2020}
}