完成4比特和8比特S盒的非线性度的计算程序

时间: 2024-04-04 10:33:30 浏览: 18
好的,以下是一个Python程序来计算4比特和8比特S盒的非线性度: ```python import numpy as np # 4-bit S-box s_box_4 = [0x6, 0x4, 0xc, 0x5, 0x0, 0x7, 0x2, 0xe, 0x1, 0xf, 0x3, 0xd, 0x8, 0xa, 0x9, 0xb] # 8-bit S-box s_box_8 = [ 0x63, 0x7c, 0x77, 0x7b, 0xf2, 0x6b, 0x6f, 0xc5, 0x30, 0x01, 0x67, 0x2b, 0xfe, 0xd7, 0xab, 0x76, 0xca, 0x82, 0xc9, 0x7d, 0xfa, 0x59, 0x47, 0xf0, 0xad, 0xd4, 0xa2, 0xaf, 0x9c, 0xa4, 0x72, 0xc0, 0xb7, 0xfd, 0x93, 0x26, 0x36, 0x3f, 0xf7, 0xcc, 0x34, 0xa5, 0xe5, 0xf1, 0x71, 0xd8, 0x31, 0x15, 0x04, 0xc7, 0x23, 0xc3, 0x18, 0x96, 0x05, 0x9a, 0x07, 0x12, 0x80, 0xe2, 0xeb, 0x27, 0xb2, 0x75, 0x09, 0x83, 0x2c, 0x1a, 0x1b, 0x6e, 0x5a, 0xa0, 0x52, 0x3b, 0xd6, 0xb3, 0x29, 0xe3, 0x2f, 0x84, 0x53, 0xd1, 0x00, 0xed, 0x20, 0xfc, 0xb1, 0x5b, 0x6a, 0xcb, 0xbe, 0x39, 0x4a, 0x4c, 0x58, 0xcf, 0xd0, 0xef, 0xaa, 0xfb, 0x43, 0x4d, 0x33, 0x85, 0x45, 0xf9, 0x02, 0x7f, 0x50, 0x3c, 0x9f, 0xa8, 0x51, 0xa3, 0x40, 0x8f, 0x92, 0x9d, 0x38, 0xf5, 0xbc, 0xb6, 0xda, 0x21, 0x10, 0xff, 0xf3, 0xd2, 0xcd, 0x0c, 0x13, 0xec, 0x5f, 0x97, 0x44, 0x17, 0xc4, 0xa7, 0x7e, 0x3d, 0x64, 0x5d, 0x19, 0x73, 0x60, 0x81, 0x4f, 0xdc, 0x22, 0x2a, 0x90, 0x88, 0x46, 0xee, 0xb8, 0x14, 0xde, 0x5e, 0x0b, 0xdb, 0xe0, 0x32, 0x3a, 0x0a, 0x49, 0x06, 0x24, 0x5c, 0xc2, 0xd3, 0xac, 0x62, 0x91, 0x95, 0xe4, 0x79, 0xe7, 0xc8, 0x37, 0x6d, 0x8d, 0xd5, 0x4e, 0xa9, 0x6c, 0x56, 0xf4, 0xea, 0x65, 0x7a, 0xae, 0x08, 0xba, 0x78, 0x25, 0x2e, 0x1c, 0xa6, 0xb4, 0xc6, 0xe8, 0xdd, 0x74, 0x1f, 0x4b, 0xbd, 0x8b, 0x8a, 0x70, 0x3e, 0xb5, 0x66, 0x48, 0x03, 0xf6, 0x0e, 0x61, 0x35, 0x57, 0xb9, 0x86, 0xc1, 0x1d, 0x9e, 0xe1, 0xf8, 0x98, 0x11, 0x69, 0xd9, 0x8e, 0x94, 0x9b, 0x1e, 0x87, 0xe9, 0xce, 0x55, 0x28, 0xdf, 0x8c, 0xa1, 0x89, 0x0d, 0xbf, 0xe6, 0x42, 0x68, 0x41, 0x99, 0x2d, 0x0f, 0xb0, 0x54, 0xbb, 0x16] def calc_nld(s_box): # Calculate the Walsh-Hadamard transform matrix wh = np.array([[(-1) ** (bin(i & j).count('1')) for i in range(16)] for j in range(16)]) # Calculate the S-box truth table tt = np.array([[int(bin(s_box[i] & (1 << (3 - j))) != '0') for j in range(4)] for i in range(16)]) # Calculate the Walsh-Hadamard transform of the S-box truth table wh_tt = np.mod(np.matmul(wh, tt), 2) # Calculate the nonlinearity of the S-box nld = 8 - np.amax(np.abs(wh_tt)) return nld # Calculate the nonlinearity of the 4-bit S-box nld_4 = calc_nld(s_box_4) print("Nonlinearity of the 4-bit S-box:", nld_4) # Calculate the nonlinearity of the 8-bit S-box nld_8 = calc_nld(s_box_8) print("Nonlinearity of the 8-bit S-box:", nld_8) ``` 该程序使用了Walsh-Hadamard变换来计算S盒的非线性度。对于4比特S盒,它将输出一个整数,表示该S盒的非线性度。对于8比特S盒,它将输出一个整数,表示该S盒的非线性度。该程序可以轻松地修改以处理其他大小的S盒。

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