基于组合式爬山算法提高S盒非线性度的方法

作     者：覃冠杰 马建设 程雪岷 QIN Guanjie;MA Jianshe;CHENG Xuemin

作者机构：清华大学深圳研究生院光盘国家工程研究中心(深圳)广东深圳518055 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2015年第35卷第8期

页      面：2195-2198,2204页

学科分类：0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：2014年深圳市基础研究项目(JCYJ20140417115840236) 2013年产学研合作重大专项(2013A090100002) 

主　　题：分组密码 S盒 非线性度 Walsh-Hadamard变换 爬山算法 

摘      要：针对三点和四点爬山算法对随机置换盒(S盒)的非线性度进行优化时计算量大及效率低的问题,提出了一种组合式爬山算法(CHC)。该算法把交换S盒两个输出数据的行为定义为一个交换元,利用加权择优函数,筛选出若干个对非线性度的提升贡献较大的交换元,然后通过同时应用多个交换元,达成提高S盒非线性度的目标。实验中利用CHC算法,一次最多交换了12个输出数据,使得大部分8输入8输出随机S盒的非线性度超过了102,最高可达106。实验结果表明,所提出的CHC算法相比于三点和四点爬山算法,不仅降低了计算量,而且对随机S盒的非线性度也有着更为明显的提升作用。