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Private GIT Repository
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1 First of all, let $f: \Bool^{{\mathsf{N}}} \rightarrow \Bool^{{\mathsf{N}}}$.
2 It has been shown~\cite[Theorem 4]{bcgr11:ip} that 
3 if its iteration graph $\Gamma(f)$ is strongly connected, then 
4 the output of $\chi_{\textit{14Secrypt}}$ follows 
5 a law that tends to the uniform distribution 
6 if and only if its Markov matrix is a doubly stochastic matrix.
7
8
9 In~\cite[Section 4]{DBLP:conf/secrypt/CouchotHGWB14},
10 we have presented an efficient
11 approach which generates 
12 function with strongly connected iteration graph $\Gamma(f)$ and
13 with doubly stochastic Markov probability matrix.
14
15 Basically, let consider the ${\mathsf{N}}$-cube. Let us next 
16 remove one Hamiltonian cycle in this one. When an edge $(x,y)$ 
17 is removed, an edge $(x,x)$ is added. 
18
19 \begin{xpl}
20 For instance, the iteration graph $\Gamma(f^*)$ 
21 (given in Figure~\ref{fig:iteration:f*}) 
22 is the $3$-cube in which the Hamiltonian cycle 
23 $000,100,101,001,011,111,110,010,000$ 
24 has been removed.
25 \end{xpl}
26
27 We first have proven the following result, which 
28 states that the ${\mathsf{N}}$-cube without one
29 Hamiltonian cycle 
30 has the awaited property with regard to the connectivity.
31
32 \begin{Theo}
33 The iteration graph $\Gamma(f)$ issued from
34 the ${\mathsf{N}}$-cube where an Hamiltonian 
35 cycle is removed is strongly connected.
36 \end{Theo}
37
38 Moreover, if all the transitions have the same probability ($\frac{1}{n}$),
39 we have proven the following results:
40 \begin{Theo}
41 The Markov Matrix $M$ resulting from the ${\mathsf{N}}$-cube in
42 which an Hamiltonian 
43 cycle is removed, is doubly stochastic.
44 \end{Theo}
45
46 Let us consider now a ${\mathsf{N}}$-cube where an Hamiltonian 
47 cycle is removed.
48 Let $f$ be the corresponding function.
49 The question which remains to solve is
50 can we always find $b$ such that $\Gamma_{\{b\}}(f)$ is strongly connected.
51
52 The answer is indeed positive. We furtheremore have the following strongest 
53 result.
54 \begin{Theo}
55 There exist $b \in \Nats$ such that $\Gamma_{\{b\}}(f)$ is complete.
56 \end{Theo}
57 \begin{proof}
58 There is an arc $(x,y)$ in the 
59 graph $\Gamma_{\{b\}}(f)$ if and only if $M^b_{xy}$ is positive
60 where $M$ is the Markov matrix of $\Gamma(f)$.
61 It has been shown in~\cite[Lemma 3]{bcgr11:ip}  that $M$ is regular.
62 There exists thus $b$ such there is an arc between any $x$ and $y$.
63 \end{proof}
64
65 Details on the construction of hamiltonian paths in the 
66 $\mathsf{N}$-cube may be found in~\cite[Section 4]{DBLP:conf/secrypt/CouchotHGWB14}.