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摘要
混沌系统具有非线性、伪随机性、初始值敏感等特性，为基于动力系统构造性能良好的S盒提供了基础，进一步保证了分组加密算法安全性。目前，基于混沌构造S盒的方法大多数针对单个性能指标进行优化，难以获得全面的性能提升。针对此问题，结合混沌映射与多目标遗传算法，提出了一种新的S盒设计方法。首先，利用混沌映射的特性产生初始S盒种群；然后，以S盒的非线性度和差分均匀性为优化目标，基于遗传算法框架对上述两指标进行优化。针对S盒的特点，在优化算法中引入了交换操作，设计了新的变异操作以及非支配序集计算，有效提升了S盒的非线性度和差分均匀性。实验结果表明该算法产生的S盒其差分均匀度为6，非线性度值至少为110，有效提升了S盒的综合性能。
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