王宝楠 胡 风 张焕国 王 潮,3

1(特种光纤与光接入网重点实验室，特种光纤与先进通信国际合作联合实验室，上海先进通信与数据科学研究院，上海大学 上海 200444) 2(密码科学技术国家重点实验室 北京 100878) 3(鹏城实验室量子计算中心 广东深圳 518000) 4(武汉大学国家网络安全学院 武汉 430079)

Fig. 1 Relationship between cryptosystem, cryptographic components, and mathematical problem图1 密码系统、密码部件和数学问题的关系

演化算法是一种模拟生物演化过程与机制求解优化问题的一类自组织、自适应的随机搜索算法[1-2].这类算法具有比数学规划方法更大的优越性，它已经成为人工智能领域的研究热点，在解决组合优化和搜索问题方面，如城市旅行商问题[3]、装箱问题[4]、背包问题[5]等取得了较大的成果.

演化算法的引入并非重新设计甚至替代已有密码系统，其本质是在解决无法基于数学理论构建的科学问题求解，而且结合已有的先验知识处理难题，相比传统设计方法更具优势，演化算法已在优化设计、学习和博弈等多个领域取得成功[2].

与国外学者仅考虑演化算法在加解密算法的密码部件应用不同，中国学者将密码学与演化计算结合起来，借鉴生物进化的思想，独立提出演化密码的概念和用演化计算设计密码的方法，采用演化计算解决密码设计与分析中的搜索和优化问题，得到可变渐强的密码，有望成为已有密码分析和设计方法的一种增强手段.

如图1所示，一个密码系统通常由多个密码部件构成的，每个密码部件包含解某个……