O.S.扎金。;科切马佐夫，S.E。 关于分治SAT求解中的黑盒优化。 （英语） Zbl 1494.90051号 最佳方案。方法软件。 36，第4号，672-696（2021）. 摘要：在实践中解决布尔可满足性问题（SAT）的困难实例是一个有趣的非平凡领域。SAT解算器的启发式性质使得不可能提前知道求解任何特定SAT实例需要多长时间。当原始SAT实例被分解为一组更简单的子问题时，解决这个缺点的一种方法是分而治之的方法。然而，它的分解方式对解决结果的有效性起着至关重要的作用。在本研究中，我们将选择适当分解的问题简化为随机伪布尔黑箱优化问题。使用了几种不同类型的优化算法来分析一些基于SAT的硬优化问题，这些问题与基于SAT对最新流密码的密码分析有关。一项细致的计算研究表明，一些考虑中的优化算法在考虑类的问题中表现得比其他算法好得多。结果表明，获得的结果也引起了一些密码学方面的兴趣。 MSC公司： 2009年9月90日 布尔编程 关键词：伪布尔优化;黑盒优化;蒙特卡罗方法;坐;分而治之;密码分析 软件：加密卫星;米奇;github;Trivium公司;谷物;SATO公司;兔子;别名;交易记录;巴基斯坦国家税务局;URSA公司;CBMC公司;EGO公司;序列密码;SMAC公司;超小卫星 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{O.S.Zaikin}和\textit{S.E.Kochemazov}，Optim。方法软件。36，编号4，672--696（2021；Zbl 1494.90051） 全文： 内政部 参考文献： [1] ALIAS是一个模块化工具，用于查找SAT后门。可用网址：http://github.com/nauchnik/alias。 ·兹比尔1511.68318 [2] Audet，C。；Hare，W.，Derivative-Free and Blackbox Optimization（2017），Springer International Publishing:Springer国际出版公司，柏林·Zbl 1391.90001号 [3] Babbage，S.和Dodd，M.，《MICKEY流密码》，摘自《新流密码设计-eSTREAM决赛选手》，Robshaw，M.J.B.和Billet，Olivier，eds.，《计算机科学讲义》，第4986卷，柏林斯普林格出版社，2008年，第191-209页·Zbl 1259.94006号 [4] Balyo，T。；Biere，A。；Iser，M。；Sinz，C.，2015年SAT比赛，Artif。智力。，241, 45-65 (2016) ·Zbl 1392.68381号 ·doi:10.1016/j.artint.2016.08.007 [5] Bard，G.V.，代数密码分析（2009），Springer Publishing Company Incorporated，New York，NY·Zbl 1183.94019号 [6] Biere，A.，Heule，M.，van Maaren，H.和Walsh，T.，《可满足性手册，人工智能和应用的前沿》，第185卷，IOS出版社，阿姆斯特丹，2009年·Zbl 1183.68568号 [7] 布鲁姆，C。；Roli，A.，《组合优化中的元启发式：概述和概念比较》，ACM计算。调查。，35, 3, 268-308 (2003) ·doi:10.1145/937503.937505 [8] Boesgaard，M.、Vesterager，M.和Zenner，E.，兔流密码，《新流密码设计-eSTREAM决赛选手》，Robshaw，Matthew J.B.和Billet，Olivier，eds.，《计算机科学讲义》，第4986卷，柏林斯普林格，2008年，第69-83页·Zbl 1259.94006号 [9] Breiman，L.，《随机森林》，马赫。学习。，45, 1, 5-32 (2001) ·Zbl 1007.68152号 ·doi:10.1023/A:1010933404324 [10] Clarke，E.、Kroening，D.和Lerda，F.，《检查ANSI-C程序的工具》，收录于《系统构建和分析的工具和算法》（TACAS 2004），Jensen，K.和Podelski，A.编辑，《计算机科学讲义》，第2988卷，柏林斯普林格出版社，2004年，第168-176页·Zbl 1126.68470号 [11] Cook，S.A.和Mitchell，D.G.，《发现可满足性问题的困难实例：一项调查》，载于《可满足问题：理论和应用》，Du，D.-Z.，Gu，J.和Pardalos，P.M.，eds.，《离散数学和理论计算机科学中的DIMACS系列》，第35卷，DIMACS/AMS，普罗维登斯，1996年，第1-18页·Zbl 0889.68073号 [12] 库克，S.A.，《理论证明程序的复杂性》，《第三届ACM计算理论研讨会论文集》，1971年5月3-5日，美国俄亥俄州夏克高地，1971，第151-158页·兹比尔0253.68020 [13] 科托伊斯，新墨西哥州。；Gawinecki，J.A。；Song，G.，对GOST的矛盾免疫和猜测-然后确定攻击，塔特拉山数学。出版物。，53, 1, 2-13 (2012) ·Zbl 1308.94066号 [14] Davis，M。；洛格曼，G。；Loveland，D.，一个理论证明的机器程序，Commun。美国医学会，5，7，394-397（1962）·兹比尔0217.54002 ·数字对象标识代码：10.1145/368273.368557 [15] De Cannière，C.和Preneel，B.，Trivium，《新流密码设计-eSTREAM决赛选手》，Robshaw，Matthew J.B.和Billet，Olivier，eds.，《计算机科学讲义》，第4986卷，柏林斯普林格出版社，2008年，第244-266页·Zbl 1259.94006号 [16] Droste，S。；Jansen，T。；Wegener，I.，关于（1+1）进化算法的分析，Theor。计算。科学。，276、1-2、51-81（2002年）·Zbl 1002.68037号 ·doi:10.1016/S0304-3975（01）00182-7 [17] Eibach，T.、Pilz，E.和Völkel，G.，使用SAT Solvers攻击Bivium，香港Bning和Zhao，X.编辑，第十一届可满足性测试理论与应用国际会议论文集，2008年5月12-15日；中国广州，2008年，第63-76页·Zbl 1138.68536号 [18] eSTREAM：ECRYPT流密码项目。可用网址：http://www.ecrypt.eu.org/stream/。 [19] Yu Evtushenko。G。；Lurie，S.A。；Posypkin，医学硕士。；于索利亚耶夫。O，最优化方法在寻找二维晶体平衡态中的应用，计算。数学。数学。物理。，56, 12, 2001-2010 (2016) ·Zbl 1457.82417号 ·doi:10.1134/S0965542516120083 [20] 埃恩，n。；Sörensson，N.，增量SAT求解的时间归纳，Electr。注释Theor。计算。科学。，89, 4, 543-560 (2003) ·Zbl 1271.68215号 ·doi:10.1016/S1571-0661（05）82542-3 [21] Garey，M.R。；约翰逊，D.S.，《计算机与难治性》；《NP完备性理论指南》（1990），W.H.Freeman&Co.：W.H.Freeman＆Co.，纽约州纽约市 [22] Gendreau，M。；Potvin，J-Y.，《元启发式手册》（2010），Springer Publishing Company，Incorporated，New York，NY·Zbl 1198.90002号 [23] Glover，F.，《整数编程的未来路径与人工智能的链接》，计算。或，13，5533-549（1986）·Zbl 0615.90083号 ·doi:10.1016/0305-0548（86）90048-1 [24] Günther，C.G.，由De Bruijn序列控制的交替步进生成器，5-14（1988），施普林格：施普林格，柏林，海德堡·Zbl 0644.65005号 [25] Hamming，R.W.，错误检测和纠错代码，贝尔系统。《技术期刊》，29，2，147-160（1950）·Zbl 1402.94084号 ·doi:10.1002/j.1538-7305.1950.tb00463.x [26] Hansen，P。；Mladenovi，N.，《可变邻域搜索：原理和应用》，欧洲期刊Oper。决议，130，3，449-467（2001）·Zbl 0981.90063号 ·doi:10.1016/S0377-2217（00）00100-4 [27] Hansen，N.和Ostermeier，A.，《在进化策略中调整任意正态突变分布：协方差矩阵调整》，1996年IEEE进化计算国际会议论文集，1996年，第312-317页。 [28] Hell，M.、Johansson，T.、Maximov，A.和Meier，W.，流密码的谷物系列，收录于《新流密码设计——eSTREAM决赛选手》，Robshaw，Matthew J.B.和Billet，Olivier，eds.，《计算机科学讲义》，第4986卷，柏林斯普林格出版社，2008年，第179-190页·Zbl 1259.94006号 [29] Heule，M.J.H.，Kullmann，O.和Biere，A.，《可满足性的立方与约束》，摘自《并行约束推理手册》，纽约州施普林格，2018年，第31-59页。 [30] Heule，M.J.H.，Kullmann，O.，Wieringa，S.和Biere，A.，《立方体与征服：通过lookaheads指导CDCL SAT求解者》，摘自《硬件与软件：验证与测试》，《计算机科学讲义》，第7261卷，施普林格，柏林，海德堡，2012年，第50-65页。 [31] 胡克，R。；Jeeves，T.A.，《数值和统计问题的“直接搜索”解决方案》，J.ACM，8，2，212-229（1961）·Zbl 0111.12501号 ·数字对象标识代码：10.1145/321062.321069 [32] Hutter，F.、Hoos，H.H.和Leyton-Brown，K.，通用算法配置的基于序列模型的优化。《狮子五号学报》，2011年，第507-523页。 [33] Hutter，F.、Hoos，H.H.和Leyton Brown，K.，基于序列模型的通用算法配置优化，载于Coello，Carlos A.Coello，ed.，学习和智能优化第五届国际会议，LION 5，意大利罗马，2011年1月17日至21日。论文选集，计算机科学课堂讲稿，第6683卷，施普林格，柏林，2011年，第507-523页。 [34] Hyvärinen，A.E.J.、Junttila，T.和Niemelä，I.，《网格中求解SAT的分布方法》，载于《可满足性测试的理论和应用-SAT 2006》，Biere，A.和Gomes，C.P.编辑，《计算机科学讲义》，第4121卷，柏林斯普林格，2006年，第430-435页。 [35] Hyvärinen，A.E.J.、Junttila，T.A.和Niemelä，I.，《分布式求解的分区SAT实例》，Fermüller，C.G.和Voronkov，A.编辑，《编程逻辑、人工智能和推理第17届国际会议》，LPAR-17，日惹，印尼，2010年10月10日至15日。计算机科学论文集，第6397卷，施普林格，柏林，2010年，第372-386页·Zbl 1306.68146号 [36] SB RAS的伊尔库茨克超级计算机中心。可用网址：//hpc.icc.ru。 [37] Janicic，P.，URSA：统一还原为SAT，Log的系统。方法计算。科学。，8, 3, 1-39 (2012) ·Zbl 1248.68456号 ·doi:10.2168/LMCS-8（3:30）2012年 [38] Jones，D.R。；Schonlau，M。；Welch，W.J.，《昂贵黑盒函数的高效全局优化》，J.global Optim。，13, 4, 455-492 (1998) ·Zbl 0917.90270号 ·doi:10.1023/A:1008306431147 [39] Kochemazov，S.和Zaikin，O.，ALIAS：SAT后门的模块化工具，收录于《可满足性测试的理论和应用——2018年SAT》，第419-427页·Zbl 1511.68318号 [40] Lafitte，F.，《加密卫星：基于卫星的密码分析工具》，IET Inform。第12、6、463-474节（2018年）·doi:10.1049/iet-ifs.2017.0176 [41] 劳勒，E.L。；Wood，D.E.，《分枝和捆绑方法：调查》，Oper。第14、4、699-719号决议（1966年）·兹比尔0143.42501 ·doi:10.1287/opre.14.699 [42] Marques Silva，J.P.和Sakallah，K.A.，《GRASP:一种新的可满足性搜索算法》，载于《1996年IEEE/ACM计算机辅助设计国际会议论文集》，ICCAD’96，1996年，第220-227页。 [43] 马萨奇，F。；Marraro，L.，逻辑密码分析作为SAT问题，J.Autom。推理，24，1-2165-203（2000）·Zbl 0968.68052号 ·doi:10.1023/A:1006326723002 [44] Massacci，F.，《使用Walk-SAT和Rel-SAT进行加密密钥搜索》，载于IJCAI’99，1999年，第290-295页。 [45] Maximov，A.和Biryukov，A.，《对trivium的两次微不足道的攻击》，载于《密码学的选定领域》，Adams，Carlisle，Miri，Ali和Wiener，Michael，编辑，Springer，Berlin，Heidelberg，2007年，第36-55页·Zbl 1154.94418号 [46] Mcdonald，C.、Charnes，C.和Pieprzyk，J.，《使用MiniSat攻击比维昂》。技术报告2007/040，ECRYPT流密码项目，2007年。 [47] 梅内泽斯，A.J。；Vanstone，S.A。；Van Oorschot，P.C.，《应用密码学手册》（1996），CRC出版社：CRC出版社，佛罗里达州博卡拉顿·Zbl 0868.94001号 [48] 北卡罗来纳州大都会。；Ulam，S.，《蒙特卡罗方法》，《美国统计协会期刊》，44，247，335-341（1949）·Zbl 0033.28807号 ·doi:10.1080/01621459.1949.10483310 [49] Otpuschennikov，I.、Semenov，A.、Gribanova，I.、Zaikin，O.和Kochemazov，S.，使用TRANSALG系统将密码函数编码到SAT，在ECAI 2016-22欧洲人工智能会议上，第285卷，人工智能与应用前沿，IOS出版社，阿姆斯特丹，2016年，第1594-1595页。 [50] Pavlenko，A.、Buzdalov，M.和Ulyantsev，V.，在构建基于卫星的猜测和确定密码攻击时通过统计测试进行的适应性比较，载于Auger，A.和Stützle，T.编辑，《遗传和进化计算会议论文集》，2019年7月13日至17日，捷克共和国布拉格，2019，ACM，纽约州纽约市，2019，第312-320页。 [51] Pavlenko，A.、Semenov，A.和Ulyantsev，V.，用于在代数密码分析中构建基于卫星的攻击的进化计算技术，第22届进化计算应用国际会议，2019年EvoApplications，作为EvoStar 2019的一部分，德国莱比锡，2019月24日至26日，Proceedings，Kaufmann，P.和Castillo，P.A.编辑，《计算机科学讲义》，第11454卷，施普林格，查姆，2019年，第237-253页。 [52] Robshaw，M.J.B.和Billet，O.，《新流密码设计——eSTREAM决赛选手》，《计算机科学讲义》，第4986卷，柏林斯普林格，2008年·Zbl 1259.94006号 [53] 罗素，S。；Norvig，P.，《人工智能：现代方法》（2009），新泽西州上鞍河Prentice Hall出版社 [54] Semenov，A.A.，Otpuschennikov，I.V.，Gribanova，I.，Zaikin，O.和Kochemazov，S.，将离散函数的算法描述翻译为SAT，并应用于密码分析问题。CoRR，abs/1805.072392018年·Zbl 1528.94079号 [55] 塞梅诺夫，A。；Zaikin，O.，布尔可满足性问题硬变量的划分算法及其在某些密码函数反演中的应用，SpringerPlus，5，1，1-16（2016）·doi:10.1186/s40064-016-2187-4 [56] Semenov，A.、Zaikin，O.、Bespalov，D.和Posypkin，M.，《BNB网格系统中生成器A5/1的并行逻辑密码分析》，第11届并行计算技术国际会议，2011年，《计算机科学讲义》，第6873卷，柏林斯普林格，2011，第473-483页·Zbl 1335.94078号 [57] Semenov，A.、Zaikin，O.、Otpuschennikov，I.、Kochemazov，S.和Ignatiev，A.，《利用后门进行SAT加密攻击》，第三十二届AAAI人工智能会议，2018年，第6641-6648页。 [58] Soos，M.、Nohl，K.和Castelluccia，C.，将SAT解算器扩展到密码问题，第12届可满足性测试理论和应用国际会议论文集：2009年6月30日至7月3日；英国斯旺西，O Kullmann主编，柏林施普林格出版社，2009年，第244-257页。 [59] Tseitin，G.S.，《命题演算中推导的复杂性》，《数学和数学逻辑研究》，第二部分，A.O.Slisenko，ed.，Nauka，Leningrad，1970年，第115-125页·Zbl 0205.00402号 [60] Whitley，D.，《遗传算法教程》，统计计算。，4, 2, 65-85 (1994) ·doi:10.1007/BF00175354 [61] Yasumoto，T.和Okuwaga，T.，Rokk 1.0.1.，2014年SAT竞赛，A.Belov，D.Diepold，M.Heule和M.Järvisalo编辑，赫尔辛基大学，赫尔辛基，2014年，第70页。 [62] Zaikin，O.和Kochemazov，S.，《改进的基于SAT的对交替步进生成器的猜测和确定攻击》，载于ISC 2017，《计算机科学讲义》，第10599卷，Springer，Cham，2017年，第21-38页。 [63] Zaikin，O.和Kochemazov，S.，《解决硬SAT实例的分治方法背景下的伪布尔黑箱优化方法》，载于OPTIMA 2018（补充卷），DEStech Publications，Inc.，宾夕法尼亚州兰卡斯特，2018年，第76-87页。 [64] Zaikin，O.和Kochemazov，S.，《SAT解算扩展搜索空间中的黑盒优化》，第18届数学优化理论与运筹学国际会议，2019年7月8日至12日，俄罗斯叶卡捷琳堡，2019，M.Khachay，Y.Kochetov和P.M.Pardalos编辑，《计算机科学讲义》，第11548卷，查姆施普林格，2019年，第402-417页·Zbl 1444.90079号 [65] 张，H。；Paola Bonacina，医学博士。；Xiang，J.，PSATO:分布式命题证明器及其在拟群问题中的应用，J.Symbol。计算。，21, 4, 543-560 (1996) ·Zbl 0863.68013号 ·doi:10.1006/jsco.1996.0030 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。