Symmetric

反函式DDT的對稱性

  • May 29, 2019

給定一個雙射函式 $ F: \mathbb{F}_2^n \rightarrow \mathbb{F}_2^n $ .

差異分佈表 (DDT) 在行的條目 $ \alpha $ 和列 $ \beta $ 定義為

$$ DDT_{F}(\alpha,\beta) = \delta_F(\alpha, \beta) = |{ x \in \mathbb{F}_2^n | F(x) + F(x+\alpha) = \beta }| $$

我需要證明

$$ DDT_{F}(\alpha,\beta) = DDT_{F^{-1}}(\beta, \alpha) $$

$$ DDT_{F^{-1}}(\beta, \alpha) = \delta_{F^{-1}}(\beta, \alpha) = |{ x \in \mathbb{F}_2^n | F^{-1}(x) + F^{-1}(x+\beta) = \alpha }| $$

不幸的是,我不知道如何開始顯示相等性,但我認為替換是要走的路。你能給我一個提示嗎?


我嘗試了相同的方法來證明這個對稱屬性也適用於線性近似表(LAT),即

$$ LAT_{F}(\alpha,\beta) = LAT_{F^{-1}}(\beta, \alpha) $$

$$ LAT_F(\alpha,\beta) = \widehat{F}(\alpha,\beta) = \sum_{x \in \mathbb{F}_2^n} (-1)^{<\alpha,x> + <\beta,F(x)>} $$

$$ LAT_{F^{-1}}(\beta,\alpha) = \widehat{F^{-1}}(\beta,\alpha) = \sum_{x \in \mathbb{F}_2^n} (-1)^{<\beta,x> + <\alpha,F^{-1}(x)>} $$

對於 LAT,訣竅是換人。自從 $ F $ 是一個排列,總和遍歷所有元素 $ \mathbb{F}_2^n $ , 替換只會改變元素的順序 $ \mathbb{F}_2^n $ 被處理。

$$ x = F(y) $$

這將導致:

$$ \widehat{F^{-1}}(\beta,\alpha) = \sum_{x \in \mathbb{F}2^n} (-1)^{<\beta,x> + <\alpha,F^{-1}(x)>} = \sum{y \in \mathbb{F}_2^n} (-1)^{<\beta,F(y)> + <\alpha,y>} = \widehat{F}(\alpha,\beta) $$

不幸的是,替換 $ x = F(y) $ 沒有解決我的滴滴涕問題。

DDT的證明如下:

給定: $$ y=F(x) ;\ x=F^{-1}(y) &gt; &gt; (1) $$ 正向滴滴涕是 $$ F(x) + F(x+\alpha) = \beta &gt;&gt; (2) $$ 將 (1) 代入 (2) $$ F(x) + F(F^{-1}(y)+\alpha) = \beta $$

$$ y+ \beta +F(F^{-1}(y)+\alpha) =0 $$

重新排列和應用反函式 $$ F^{-1}(y+ \beta) +F^{-1}((F(F^{-1}(y)+\alpha))=0 $$

$$ F^{-1}(y+ \beta) +F^{-1}(y) = \alpha $$

所以 ,

$$ DDT_{F^{-1}}(\beta, \alpha) = \delta_{F^{-1}}(\beta, \alpha) = |{ x \in \mathbb{F}_2^n | F^{-1}(x) + F^{-1}(x+\beta) = \alpha }| $$

相同的概念適用於 LAT 證明。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/70892