一种基于Logistic映射的S-box获取方法及获取装置与流程

技术特征：

1.一种基于Logistic映射的S-box获取方法，其特征在于，所述基于Logistic映射的S-box获取方法包括以下步骤:

S1、利用Logistics映射对随机生成的初值X₀产生一个混沌序列：X₀，X₁，…，X_n；

S2、将所述混沌序列映射为一整数序列：Y₀，Y₁，…，Y_n，所述整数序列的取值在0～255之间，并对所述整数序列按两个数一组进行分组，得到整数序列对{Y_i+1，Y_i},其中i∈[0，n/2]；

S3、根据输入序列生成一个大小为256的初始表S-box，其中所述初始S-box中的元素S-box[j]∈{0，…，255}，其中j∈[0，255]；

S4、利用所述整数序列对{Y_i+1，Y_i}对所述初始表S-box进行置换，交换所述表S-box中元素在Y_i和Y_i+1位置的值，得到中间S-box，获取所述中间S-box的8个布尔函数的非线性度LP及输入输出差分分布DP；

S5、分析所述非线性度LP及输入输出差分分布DP是否满足以下条件：非线性度LP的最大值小于10且所述输入输出差分分布DP的最小值大于100，若满足条件，则将满足所述条件的中间S-box存储，否则返回步骤S4。

2.根据权利要求1所述的基于Logistic映射的S-box获取方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、随机生成一个初值X₀；

S12、根据下式对所述初值X₀产生一个混沌序列X₀，X₁，…，X_n：

X_n+1＝AX_n(1-X_n)

其中，X₀∈(0,1)；X_n∈(0,1)；n为混沌序列的长度；A取[3.5699456,4]区间内的实数。

3.根据权利要求2所述的基于Logistic映射的S-box获取方法，其特征在 于，所述步骤S2包括：

S21、根据方程将所述混沌序列映射为0至255之间的整数集：Y₀，Y₁,…，Y_n，其中M＝256；

S22、将所述整数集中的数按以下方式两两分组：G(i)＝{Y_i+1，Y_i}，i∈[0，n/2]，得到整数序列对{Y_i+1，Y_i}。

4.根据权利要求1所述的基于Logistic映射的S-box获取方法，其特征在于，所述的基于Logistic映射的S-box获取方法还包括：在利用所述整数序列对{Y_i+1，Y_i}对所述初始表S-box进行置换之前，对所述初始表S-box按照如下方式初始化：Sbox[0]←0,Sbox[1]←1,...,Sbox[255]←255。

5.根据权利要求2所述的基于Logistic映射的S-box获取方法，其特征在于，当所述步骤S4中进行置换的次数达到n/2，且所得的非线性度LP及输入输出差分分布DP仍不满足所述步骤S5中的条件时，返回步骤S1。

6.一种基于Logistic映射的S-box获取装置，其特征在于，所述基于Logistic映射的S-box获取装置包括:

混沌序列生成单元，用于利用Logistics映射对随机生成的初值X₀产生一个混沌序列：X₀，X₁，…，X_n；

整数序列对生成单元，用于将所述混沌序列映射为一整数序列：Y₀，Y₁，…，Y_n，所述整数序列的取值在0～255之间，并对所述整数序列按两个数一组进行分组，得到整数序列对{Y_i+1，Y_i},其中i∈[0，n/2]；

初始表生成单元，用于根据输入序列生成一个大小为256的初始表S-box，其中所述初始S-box中的元素S-box[j]∈{0，…，255}，其中j∈[0，255]；

中间S-box参数获取单元，用于利用所述整数序列对{Y_i+1，Y_i}对所述初始表S-box进行置换，交换所述表S-box中元素在Y_i和Y_i+1位置的值，得到中间S-box，获取所述中间S-box的8个布尔函数的非线性度LP及输入输出差分分布 DP；

分析单元，用于分析所述非线性度LP及输入输出差分分布DP是否满足以下条件：非线性度LP的最大值小于10且所述输入输出差分分布DP的最小值大于100，若满足条件，则将满足所述条件的中间S-box存储，否则返回中间S-box参数获取单元。

7.根据权利要求6所述的基于Logistic映射的S-box获取装置，其特征在于，所述混沌序列生成单元包括：

初值生成模块，用于随机生成一个初值X₀；

混沌序列生成模块，用于根据下式对所述初值X₀产生一个混沌序列X₀，X₁，…，X_n：

X_n+1＝AX_n(1-X_n)

其中，X₀∈(0,1)；X_n∈(0,1)；n为混沌序列的长度；A取[3.5699456,4]区间内的实数。

8.根据权利要求7所述的基于Logistic映射的S-box获取装置，其特征在于，所述整数序列对生成单元包括：

整数据获取模块，用于根据方程将所述混沌序列映射为0至255之间的整数集：Y₀，Y₁,…，Y_n，其中M＝256；

整数序列对获取模块，用于将所述整数集中的数按以下方式两两分组：G(i)＝{Y_i+1，Y_i}，i∈[0，n/2]，得到整数序列对{Y_i+1，Y_i}。

9.根据权利要求6所述的基于Logistic映射的S-box获取装置，其特征在于，所述的基于Logistic映射的S-box获取装置还包括：初始化单元，用于在利用所述整数序列对{Y_i+1，Y_i}对所述初始表S-box进行置换之前，对所述初始表S-box按照如下方式初始化：Sbox[0]←0,Sbox[1]←1,...,Sbox[255]←255。

10.根据权利要求7所述的基于Logistic映射的S-box获取装置，其特征在于，所述基于Logistic映射的S-box获取装置还包括一跳转单元，用于当所示 中间S-box参数获取单元中进行置换的次数达到n/2，且所得的非线性度LP及输入输出差分分布DP仍不满足所条件时，返回所述混沌序列生成单元。