Математическая задача на поиск ключа
Можно для начала попробовать построить поверхность в осях XYZ и оценить взглядом на сколько сложная зависимость, может там вообще плоскость или типичный гиперболоид вращения или шар получится. Если поверхность узнаваемая то скорее всего есть готовые формулы описывающие данный тип, остаётся методом последовательных приближений найти коэффициенты. 

Если поверхность не узнаваемая то всё усложняется в разы, но и тут смекалка может помочь и всё упроститься.
Множество вариантов бесконечно. Например, представьте, что третий набор — это хэш исходных данных по известному алгоритму, но с неизвестной солью. Так что брутфорсом не получится, нет необходимых данных.

Опишите формат входящих и исходящих данных, покажите примеры, известные вам особенности алгоритма и так далее. Тогда, возможно, можно будет сказать что-то конкретное.