Block-Cipher

下面的 s-box 是更線性還是更非線性?

  • July 3, 2019

我試圖弄清楚我創建的以下簡單 s-box 配置是否比非線性更線性,反之亦然,非線性比線性更嚴重?

這個 16*4 表的 64 個值的參數,是否採用任意 6 位二進製字元串,並使用最左邊的列作為外部位(第一個和最後一個),使用頂行作為內部 4 位作為查找值,以輸出 4 位最終值。

範例:二進制值 101010,以 1 開頭,以 0 結尾,因此第三行將用於部分座標查找值,0101 的內部位對應於第六列並指向座標 1111。所以一個二進制值 101010 將轉換為 1111。

這個 s-box 是使用涉及 XOR 的確定性過程創建的,它滿足的非線性條件之一是每個輸出都有 4 個原像,但我不確定它是否完全線性或在什麼程度上,如果任何,它具有非線性和其他所需的 s-box 屬性,例如這裡討論的:理想的 S-box 屬性

**旁注:**它還具有所有值的平衡漢明距離,不確定這是否適用於以某種方式幫助或傷害它。

下面的 s-box 是更線性還是更非線性?

PS 還有其他關於 s-box 線性的問題,但那些使用 AES-的 s-box如何計算 AES S-Box?或來自 DES S-box basic question的一個。

是的,您的表格是完全線性的:輸出是內四位加上左外位0101 加上右外位1010 的總和。

通常對於任何 Sbox 地圖$$ S:{0,1}^n\rightarrow{0,1}^m $$ 當且僅當函式的某些 Walsh-Hadamard 變換係數時,映射是線性的或仿射的$$ b \cdot S(X) $$和 $ n $ 位輸入 $ X $ 承擔價值 $ \pm 2^{n}, $ 對於一些 $ b \neq0, $ $ b\in {0,1}^m. $

有關 Walsh-Hadamard 變換的說明,請參見此處

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/71699