计算机应用

作者：霍珊珊, 李艳俊, 刘健, 李寅霜

单位：1.中国电子科技集团公司第十五研究所 信息产业信息安全测评中心，北京 100083；2.广西密码学与信息安全重点实验室（桂林电子科技大学），广西 桂林 541004；3.北京电子科技学院 密码科学与技术系，北京 100070

关键词：非线性组件,S盒,安全指标,非线性度,代数免疫度

基金：广西密码学与信息安全重点实验室开放课题(GCIS201912);河南省网络密码技术重点实验室开放课题(LNCT2020?A09);北京高校“高精尖”学科建设项目(20210101Z0401)

对称密码是信息系统中数据保密的核心技术，而非线性S盒通常是其中的关键密码组件，广泛用于分组密码、序列密码和MAC（Message Authentication Code）算法等设计。为了保障密码算法设计的安全性，首先，研究了差分均匀度、非线性度、不动点数、代数次数与项数、代数免疫度、雪崩特性、扩散特性的指标测试方法；其次，通过可视化窗口设计输出S盒的各个安全指标结果，并以弹窗形式给出对应安全指标的细节描述；再次，重点设计了S盒非线性度和代数免疫度的子模块，并对应非线性度简化了线性分布表，且基于定理对代数免疫度计算过程进行了优化和举例说明；最后，实现了S盒的测试工具，并给出了7种安全指标测试和案例演示。所提测试工具主要应用于对称密码算法的非线性组件S盒安全指标的测试，进而为算法整体提供安全保障。

来源：2023年第10期

《计算机应用》期刊编辑部

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