基于Feistel-NFSR结构的16比特S盒设计方法

摘要：

为构造具有强安全性的16比特密码S盒,将Feistel结构和NFSR相结合,设计一种4轮的平衡二分支Feistel-NFSR新结构,任意选取4个AES算法S盒仿射等价获得的8比特S盒作为轮函数,增加结构的可变性;设计2个NFSR组件提高结构的扩散效果;并通过遍历搜索16比特S盒.基于GPU技术实现对16比特S盒的非线性度、差分均匀度的并行计算,提高对所构造S盒的性质的评估效率.测试结果表明,新构造的16比特S盒满足双射性且代数次数达到最优15,非线性度最高为31986,差分均匀度最低为18,信噪比最低为146.423,具有较好的抵御数学攻击和差分能量攻击的能力.

关键词：S盒、Feistel结构、NFSR、仿射等价、GPU

所属期刊栏目：10

分类号：TP309.7(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广西创新研究团队项目;广西青年创新人才科研专项

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：146-154