计算机应用

作者：赵耿, 张森民, 马英杰, 高世蕊

单位：北京电子科技学院 网络空间安全系，北京 100070

关键词：抗退化,混沌,动态S盒,Lorenz混沌,Chebyshev混沌

基金：国家自然科学基金资助项目(61772047);北京高校“高精尖”学科建设项目(3201017)

S盒是分组密码算法中的关键部件之一，其混淆和置乱作用决定着整个密码算法的安全强度。为使基于混沌系统生成的S盒具有更好的密码学性能，提出了一种基于抗退化混沌系统的动态S盒设计方案。首先，使用Lorenz混沌映射扰动Chebyshev混沌映射；然后，使用截取位数法和划分区间法生成两种初始S盒；最后，使用索引排序扰乱法得到最终S盒。所提抗退化混沌系统生成的混沌序列不存在短周期现象，具有遍历性、不可预测性等特点；运用于S盒的设计中能极大提升S盒的安全性能，消除混沌生成源的安全隐患；并且，通过对系统参数的调控可批量地生成动态S盒。对S盒的安全性能，即非线性度、差分均匀性、严格雪崩准则、输出比特间独立性和双射特性进行了测试和对比，实验结果表明，所提方案生成的S盒具有更好的密码学性能，可用于分组密码算法的设计中。

来源：2022年第10期

《计算机应用》期刊编辑部

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