Constructive method for synthesis of complete classes of multilevel de Bruijn sequences

Abstract

Two new presentation forms of multilevel de Bruijn sequences (BS) have been introduced as geometric and algebraic structures. The attractive and practical properties of these structures have been found. This formed the basis for proposing a constructive method for the synthesis of generating and complete classes of BS. It has been shown that the application of the found classes of quaternary BS in encryption ensures a two-fold reduction of the memory space required for storing the cryptographic substitution boxes (S-boxes).

Введены две новые формы представления многоуровневых последовательностей де Брейна (ПБ) в виде геометрической и алгебраической структур. Найдены практически привлекательные свойства этих структур, и на этой основе предложен конструктивный метод синтеза образующих и полных классов ПБ. Показано применение найденных классов четверичных ПБ в задачах шифрования с целью уменьшения в 2 раза объема памяти для хранения криптографических таблиц замен.