一类H布尔函数的代数次数、相关免疫性与代数免疫性的关系

以布尔函数的导数和自定义的e-导数为研究工具,研究了一类特定Hamming重量的H布尔函数的代数次数、代数免疫性、相关免疫性之间的关联问题.得出H布尔函数的组成部分e-导数的代数次数决定了H布尔函数的代数次数;H布尔函数的e-导数与H布尔函数的代数免疫阶的大小紧密关联;H布尔函数的e-导数可将H布尔函数的代数免疫性、零化子、相关免疫性、代数次数联系到一起等.同时,导出了公式法和级联法两类求解H布尔函数最低代数次数零化子的不同方法.     

具有最优代数免疫阶平衡布尔函数的递归构造

针对密码学中布尔函数的代数免疫性和构造需求,通过选取适当次数的布尔函数,利用布尔函数的级联性质,提出了一种提高布尔函数代数免疫阶的递归构造法;同时证明了该构造法中所构造的布尔函数比原布尔函数的代数免疫阶高,利用该方法可以递归构造具有最优代数免疫阶平衡布尔函数,最后给出了一个具体实例。     

布尔函数的代数免疫性研究

代数免疫性是评判布尔函数安全性的一个重要指标,研究了布尔函数的零化函数的性质,得到了代数免疫度的一些结果,同时研究了代数免疫度与布尔函数的重量的关系。     

一类特殊布尔函数的代数免疫度研究

构造具有好的代数免疫度的布尔函数是布尔函数研究的重要问题之一。基于布尔函数的级联构造方法,给出了一类具有好的代数免疫度的布尔函数;分析了所构造函数的性质,证明了构造布尔函数hn+1与其子函数代数免疫度之间的关系,并确定了已构造一阶级联函数的代数次数、平衡性以及非线性度。研究结果表明,在级联构造方法下,i次级联构造函数比一阶构造H0的代数免疫度有显著提高。     

一类二阶代数免疫函数的结构

对一阶代数免疫函数的结构进行了刻画,在此基础上讨论了一类二阶代数免疫布尔函数的构造问题,给出了两个[n]元一阶代数免疫函数通过级联得到[n]+1元二阶代数免疫函数的充分条件,并且给出了它们的若干结构和几个判断二阶代数免疫函数的判别准则。     

基于代数正规型构造的代数免疫最优布尔函数

现有代数免疫最优布尔函数的构造方法大多基于支撑集,通过代数正规型直接构造的方法研究较少.为此,利用代数正规型的多项式表示构造一类代数免疫性质优的布尔函数,研究其代数次数、代数免疫阶、函数重量、非线性度等性质,分析采用这种方法构造的代数免疫最优布尔函数的性质及计数等结果.由构造方法可以得到代数免疫最优的布尔函数,其中包含一些已有的特殊构造结果,表明该方法更具有一般性,包含更多具有最优代数免疫阶的函数.     

几类旋转对称布尔函数的密码学性质

Sumanta Sarkar等人给出了一类具有最大代数免疫阶的旋转对称布尔函数,但对给出的旋转对称布尔函数仅研究了该函数的非线性度而对其他密码学性质未加以研究.因此,研究了上面给出的旋转对称布尔函数的其他密码学性质:代数次数、线性结构、扩散性、相关免疫性等.研究结果显示,虽然这类布尔函数的代数免疫阶达到最大,但是其他的密码学性质并不好.因此,此类布尔函数并不能直接应用在密码系统中.     

2-分解H布尔函数和高非线性度布尔函数

以布尔函数的导数和自定义的e-导数为主要研究工具,研究满足一次扩散准则、可2-分解为两个子函数乘积的一类H布尔函数的非线性度、相关免疫性和代数免疫性等密码学性质。得到了这类H布尔函数的相关免疫阶与两个子函数的关系,以及这类H布尔函数的相关免疫阶可达到 n2 －1的结论。还得到了利用两个子函数使布尔函数的非线性度易于求解的方法,以及这类H布尔函数的最低代数次数零化子与两个子函数的关系。进一步地,在这类H布尔函数上述特点的基础上,利用导数和e-导数构造出了非线性度提高到2n－2+2n－3、具有相关免疫性和2阶代数免疫性的一族H布尔函数。由此,解决了提高布尔函数的非线性度问题,以及同时具有较高非线性度、扩散性、相关免疫性和较高阶代数免疫性的布尔函数的存在性问题。     

最高非线性度旋转对称布尔函数与最优代数免疫函数

研究了旋转对称布尔函数的最高扩散次数、最高非线性度、代数免疫性和最优代数免疫函数的存在性与构造等问题。利用导数和e-导数证明了非线性度达到最高的旋转对称布尔函数的存在性,并利用导数,由扩散性达到最高n次的Bent函数来验证一类旋转对称Bent函数的存在性。同时证明了1阶代数免疫和2阶以上代数免疫旋转对称布尔函数的存在性。另外,利用旋转对称Bent函数构造了非齐次完全旋转对称最优代数免疫布尔函数以及一类众多的最优代数免疫布尔函数,并证明了这两类函数的存在性。同时,也得到了非齐次完全旋转对称相关免疫布尔函数。     

具有高代数免疫阶的弹性布尔函数构造

提出一种二阶级联构造方法,通过选择恰当的参数s,使每次级联增加2个变元的同时代数免疫阶增加1、代数次数增加1。该方法在保持布尔函数弹性的同时能有效提高非线性度。在此基础上设计一类非线性度高于已知构造方法的代数免疫最优布尔函数以及一类非线性度好且满足一阶弹性的代数免疫至少次优的布尔函数,并利用二阶级联迭代构造密码学性质好的布尔函数。     

小汉明重量的布尔函数代数厚度上界研究

根据布尔函数代数厚度的定义,总结变量不交布尔函数的组合函数代数厚度与各布尔函数代数厚度的联系,指出代数厚度上界证明的局限性,得到布尔函数与其补布尔函数代数厚度的限制关系式。利用该关系式得到汉明重量为2和3的布尔函数及其补布尔函数的代数厚度上界,计算满足一定代数厚度的布尔函数的概率值。     

代数免疫度最优的偶数元旋转对称布尔函数的构造

针对目前许多流密码算法无法抵抗代数攻击问题,提出了一种构造代数免疫度最优的偶数元旋转对称布尔函数的新方法。该方法在择多函数的基础上,通过巧妙选择汉明重量不一的若干轨道,并改变这些轨道上的函数值,从而构造出一类新的旋转对称布尔函数。给定布尔函数达到代数免疫度最优的一个充分条件,通过证明新构造的布尔函数满足该充分条件,从而表明该类函数代数免疫度最优,能够有效抵抗代数攻击。     

奇数变元plateaued函数代数免疫性质研究

Plateaued函数是包含Bent函数和部分Bent函数的更大函数类,具有许多优良的密码学性质。基于布尔函数非线性度与代数免疫阶之间的关系,利用Walsh谱等工具,讨论奇数变元的plateaued函数的代数免疫性质,得到其存在低次零化子的一个充分条件,并进一步刻画变元个数n与plateaued函数的阶r之间的具体关系,利用此关系可确定函数代数免疫阶的上界。     

Boolean functions of an odd number of variables with maximum algebraic immunity

In this paper, we study Boolean functions of an odd number of variables with maximum algebraic immunity. We identify three classes of such functions, and give some necessary conditions of such functions, which help to examine whether a Boolean function of an odd number of variables has the maximum algebraic immunity. Further, some necessary conditions for such functions to have also higher nonlinearity are proposed, and a class of these functions are also obtained. Finally, we present a sufficient and necessary condition for Boolean functions of an odd number of variables to achieve maximum algebraic immunity and to be also 1-resilient.     

最优代数免疫布尔函数的完全构造

任意的布尔函数可以唯一地表示成有限域上的单变元多项式函数,利用布尔函数的单变元多项式表示和代数编码理论,讨论了布尔函数的代数免疫达到最优的判别条件,得到了布尔函数的变元个数为奇数时,布尔函数具有最优代数免疫(MAI)的等价判别条件。利用该等价判别条件,给出3元布尔函数满足MAI的等价判别条件,进而构造出所有3元的MAI布尔函数。     

On the 2~m-variable symmetric Boolean functions with maximum algebraic immunity

The properties of the 2~m-variable symmetric Boolean functions with maximum al- gebraic immunity are studied in this paper.Their value vectors,algebraic normal forms,and algebraic degrees and weights are all obtained.At last,some necessary conditions for a symmetric Boolean function on even number variables to have maximum algebraic immunity are introduced.     

布尔函数代数免疫度的研究

代数免疫度是度量布尔函数抵抗代数攻击的重要指标。为了抗代数攻击,布尔函数应具有较高的代数免疫度。对于给定的奇数n,得到一个具有最大代数免疫度的布尔函数重量的可除性结果,同时,在任意有限域上,针对关系式fg=h,研究了它的代数免疫度,给出了一些重要结果。