一类新的基于元胞自动机的S盒的线性性质研究

摘要

基于元胞自动机的S盒具有实现代价低、安全性能好等优点,广泛应用于Keccak等密码算法中.关杰等提出了一类新的基于元胞自动机的S盒,并指出该类S盒比Keccak类S盒差分性质更好.本文研究了这类S盒的线性性质,解决了这类S盒的Walsh谱分布规律问题,证明了这类S盒的非平凡相关优势只可能取到2?k,其中k∈Z且0≤k≤2?1n,并且对于每一个k,都存在相应的掩码对使得相关优势等于2?k,给出了相关优势取到2?1时的充要条件及掩码对的计数,给出了规模为5时非平凡相关优势取到最小值的充要条件,指出这类S盒的线性性质优于Keccak类S盒.