利用级联方法构造的布尔函数

级联构造作为布尔函数的主要构造方法之一,具有结构简单、实现快速灵活等优点,被广泛用于构造实用的布尔函数。文中给出了一种通过迭代来构造密码学性质好的布尔函数的级联方法,详细测试了这类函数主要的密码学性质及代数正规型项数,并从理论上分析了构造的这类函数能够具有平衡性、最优的代数次数、高非线性度、高的代数免疫阶等多种好的密码性质。文中的结果表明,提出的级联构造方法能够用于构造密码学性质良好的布尔函数。     

具有最优代数免疫阶的1阶弹性函数的构造

这里研究了两种二阶级联构造的密码学性质,发现对初始函数增加2个变元,构造方法I和Ⅱ都能使代数免疫阶增加1阶,同时分别获得高的非线性度和1阶弹性。通过选择置换s,构造I能迭代产生非线性度高的代数免疫最优的布尔函数。最后利用级联构造I和II给出了一种具有1阶弹性的代数免疫最优布尔函数的构造方法.     

高非线性度布尔函数的构造

布尔函数的非线性度是衡量及其密码学意义的重要标志,而非线性度和其它密码学强度指标,如代数次数,扩散性,相关免疫性等存在着制约关系,本文研究了高非线性度布尔函数的构造,讨论非线性度和其它密码学准则之间的折关系,给出高非线性度,高代数次数,高非线性平衡相关免疫以及具有较好扩散性的高非线性度布尔函数的几种构造方法。     

偶数变元代数免疫最优布尔函数的构造方法

提出了构造偶数变元代数免疫最优的布尔函数的方法,这是一个二阶的递归构造方法.分析表明,利用该方法构造而得到的布尔函数具有优良的密码学特性,比如具有较好的平衡性,较高的代数次数和非线性度等.最后,还对该构造方法进行了推广,进一步导出了递归构造偶数变元代数免疫最优布尔函数的一类方法.     

一类密码函数的构造与分析

利用t+1个n元布尔函数(称为基函数)级联构造了一类n+t元布尔函数G(x,y),并给出了G(x,y)的Walsh循环谱和自相关系数。通过Krawtchouk多项式与Krawtchouk矩阵对G(x,y)和基函数的关系进行了研究。分析了G(x,y)的密码学性质:相关免疫性、扩散性和代数免疫性。特别地,当t=2时,分析了G(x,y)与基函数的具体关系。另外,一般化该构造方法构造了一类多输出布尔函数,给出了该类多输出布尔函数的广义Walsh循环谱,进而分析了该类多输出布尔函数的相关免疫性和代数免疫性。     

多输出布尔函数的相关免疫性

本文讨论多输出布尔函数的相关免疫性,证明了多输出相关免疫函数的一个性质,并给出了多输出相关免疫函数的一种构造方法.     

布尔函数相关免疫性与平衡性关系的研究

以布尔函数的e导数及已有的导数一起作工具,深入到布尔函数内部不同结构中,分析布尔函数的密码学性质的方法,这在密码学领域是一个新的研究课题.利用这种方法,重点讨论了对密码系统的安全性有重要影响的布尔函数的平衡性和相关免疫性的关系,得出一些以往从布尔函数整体结构上分析布尔函数性质难以得出的有用结论,为平衡H布尔函数的相关免疫性增添了新的内容并找到一种新的研究方法,进而提高了密码系统的抗攻击性.     

次数最大的平衡相关免疫函数的构造

Maitra和Sarkar于1999年提出了一种递归构造n元平衡相关免疫布尔函数的方法。该文给出了一种新的递归构造方法,构造出非线性度很高的n元m阶n- m-1次的平衡相关免疫函数。与原构造方法相比,该文构造方法得到的函数性质相同,数量更大。     

部分Bent函数的构造

部分Bent函数是一类具有若干优良密码学性质的函数,在流密码和分组密码的设计中有着重要的作用.文中以Walsh谱和自相关函数为工具,通过级联Bent函数的方法,构造出一类部分Bent函数,该函数是平衡的且具有高非线性度,同时给出了该函数的其它一些密码学性质.     

构造具有良好密码学性质的旋转对称布尔函数

该文提出构造具有良好密码学性质的2m元旋转对称布尔函数的新方法。该类函数是平衡的,具有最大代数免疫度、最优代数次数和高非线性度,是一类能够同时满足多种密码学指标的优良函数。     

On the construction of odd-variable boolean functions with optimal algebraic immunity

Algebraic immunity is an important cryptographic property of Boolean functions. In this paper, odd-variable balanced Boolean functions with optimal algebraic immunity are obtained by m-sequence and consequently, we get bases with special constructions of vector space. Furthermore, through swapping some vectors of these two bases, we establish all kinds of odd-variable balanced Boolean functions with optimal algebraic immunity.     

对称布尔函数的扩展代数免疫度

构造具有最优代数免疫度的布尔函数在流密码中有重要作用,基于布尔函数的单变量多项式表示,构造了一类达到最大扩展代数免疫度的布尔函数。以前的一些函数是这类函数的特例。利用对称布尔函数的基本性质,分析了具有最大代数免疫度的对称布尔函数的扩展代数免疫度。得出结论：共有 个达到最大扩展代数免疫度的 （ 是偶数）元对称布尔函数。     

基于单变量多项式表示的具有最大代数免疫度奇变元函数构造

To protect against algebraic attacks, a high algebraic immunity is now an important criterion for Boolean functions used in stream ciphers. In this paper, a new method based on a univariate polynomial representation of Boolean functions is proposed. The proposed method is used to construct Boolean functions with an odd number of variables and with maximum algebraic immunity. We also discuss the nonlinearity of the constructed functions. Moreover, a lower bound is determined for the number of Boolean functions with maximum algebraic immunity.     

k元de Bruijn序列的反馈函数的一个升级算法

本文定义了k个从k元n级de Bruijn-Good图到k元n-1级de Bruijn-Good图的满同态映射D_a,利用这些同态映射,我们证明了n级非奇反馈函数f(x₁,x₂,…,x_n)与以D_a(G_f)为状态图的n-1级非奇反馈函数g(x₁,x₂,…,x_n-1)的一个关系定理,给出了k元de Bruijn序列的反馈函数的一个升级算法,特别当k=2,a=0时,利用映射D在 Z ₂上运算的简单性,本文给出了一个从2元n-2^r级de Bruijn序列反馈函数直接生成2元n级de Bruijn序列的反馈函数的有效算法.     

密码学中布尔函数的零化子

布尔函数的零化子与代数攻击息息相关,但是如何构造一个给定函数的低次零化子仍然是一个悬而未决的问题.本文对此问题进行了研究,研究结果表明,如果布尔函数的零点集有一个k维子空间,那么,函数就会有代数次数为n-k的零化子.然而如何找到函数的具有最低代数次数的零化子仍然是一个亟待解决的难题.