用汉明距离公式计算S盒的非线性度代码
时间: 2023-08-26 22:05:37 浏览: 99
以下是一个用汉明距离公式计算S盒的非线性度的示例代码(使用Python语言):
```python
import numpy as np
# 定义S盒的真值表
S_BOX = np.array([
[0x9, 0x4, 0xa, 0xb, 0xd, 0x1, 0x8, 0x5, 0x6, 0x2, 0x0, 0x3, 0xc, 0xe, 0xf, 0x7],
[0x0, 0xf, 0xa, 0xe, 0x6, 0xb, 0x4, 0x2, 0xd, 0x1, 0xc, 0x7, 0x8, 0x5, 0x9, 0x3],
[0xe, 0xb, 0x4, 0xc, 0x6, 0xd, 0xf, 0xa, 0x2, 0x3, 0x8, 0x1, 0x0, 0x7, 0x5, 0x9],
[0x5, 0x8, 0x1, 0xd, 0xa, 0x3, 0x4, 0x2, 0xe, 0xf, 0xc, 0x7, 0x6, 0x0, 0x9, 0xb],
[0x7, 0xd, 0xa, 0x1, 0x0, 0x8, 0x9, 0xf, 0xe, 0x4, 0x6, 0xc, 0xb, 0x2, 0x5, 0x3],
[0xc, 0x1, 0x6, 0xd, 0xf, 0x0, 0x9, 0xa, 0x4, 0x5, 0xb, 0x7, 0x2, 0x8, 0x3, 0xe],
[0x2, 0xc, 0x4, 0x1, 0x7, 0xa, 0xb, 0x6, 0x8, 0x5, 0x3, 0xf, 0xd, 0x0, 0xe, 0x9],
[0xe, 0x8, 0x2, 0x5, 0x6, 0x9, 0x1, 0xc, 0xf, 0x4, 0xb, 0x0, 0xd, 0xa, 0x3, 0x7]
])
# 计算S盒的非线性度
def calculate_nonlinearity(s_box):
n = len(s_box[0])
max_delta_y = 0
for y in range(n):
# 计算输出比特y在S盒输出中的出现次数
output_count = [0] * (n // 2)
for x in range(n):
output_count[s_box[x] ^ s_box[x ^ y]] += 1
# 计算输出比特y与其他输出比特之间的汉明距离
delta_y = []
for i in range(n):
if i != y:
temp = 0
for j in range(n // 2):
if output_count[j] != 0:
temp += bin(j ^ (s_box[i] ^ s_box[i ^ y])).count('1') * output_count[j]
delta_y.append(temp)
# 更新最大汉明距离
if delta_y:
max_delta_y = max(max_delta_y, max(delta_y))
# 计算S盒的非线性度
nonlinearity = (2 ** (n - 1)) - (0.5 * max_delta_y)
return nonlinearity
# 打印S盒的非线性度
print("S盒的非线性度为:", calculate_nonlinearity(S_BOX))
```
该代码可以计算任意S盒的非线性度,并可根据需要进行修改。
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