一类低频重零化子的推导及频谱分析

针对序列密码实现有效的离散傅里叶频谱攻击,前提条件是寻找到序列的低频重乘积关系或低频重零化子。利用周期序列的离散傅里叶变换,得到满足乘积关系序列的一个充要条件,并以此为基础,定义频谱循环差分,推导出一类低频重乘积关系和低频重零化子。同时研究了m序列的频谱性质,给出了m序列的频谱空间快速计算方法以及计算实例。     

一类具有最高代数免疫阶的非对称布尔函数构造及分析

代数攻击是近年来兴起的一种有效而有趣的攻击方法[2]之一,被成功地应用于一些基于LFSR的流密码系统中,对流密码体制产生了巨大影响,众多密码工作者在代数攻击中求解多变元超定方程组求解、零化子的构造等方面都做了比较有效的研究。为了抵抗代数攻击,Meier等人[4]引入度量布尔函数安全性的新指标——代数免疫。代数免疫的提出给密码函数的分析和设计提出了新的课题[5]。该文介绍了一种具有最高代数免疫阶的非对称布尔函数的构造,这类构造最初由密码爱好者在2005年快速软体加密国际研讨会上做了简单介绍,但没有进行深入分析。该文研究证明了该类函数具有n个变量的时候函数具有最大可能的代数免疫阶为,是一类具有最高可能代数免疫阶的布尔函数。该文的最后研究了这类函数的代数阶、汉明重量,非线性度、Walsh谱等密码学特性。     

Maiorana-McFarland’s Bent函数零化子空间维数

在流密码和分组密码的设计中,所用布尔函数应该具有好的密码学性质来抵抗已知的各种有效攻击.布尔函数的低次零化子空间维数与其补函数低次零化子空间维数之和是评价该函数抵抗代数攻击能力的一个重要参数.根据Maiorana-McFarlands(M-M)Bent函数和布尔置换之间的一一对应关系,给出了一组布尔函数组并证明了它们是线性无关的.借助所给的线性无关布尔函数组和布尔置换中向量函数非零线性组合均是平衡函数的特性,给出了一类特殊M-M Bent函数低次零化子空间的维数与其补函数低次零化子空间的维数之和的一个上限.就这类特殊M-M Bent函数而言,该上限低于已知的限.进一步给出了适合所有M-M Bent函数的新上限.     

BL-代数的弱（相对）零化子

基于格的相对零化子概念提出了[BL-]代数的弱相对零化子概念。讨论了弱相对零化子的基本性质,证明了弱相对零化子是[BL-]代数的滤子,给出了弱相对零化子的表示定理。进一步提出了弱零化子概念,给出了零化子等价于弱零化子的充要条件,刻画了[BL-]代数全体滤子集的结构。结论为今后研究[BL-]代数的弱广义相对零化子提供了基础。     

运用离散傅里叶变换近似分析连续信号频谱方法的研究

从数字系统处理连续信号的需求出发,阐述了运用离散傅里叶变换分析连续时间周期信号和连续时间非周期信号的具体方法,通过实例表明:当分析连续周期信号时,能够得到连续信号频谱的准确值;当分析连续非周期信号时,得到误差较小的连续信号频谱的近似值。     

基于频谱分析的串联重复序列识别方法

针对现有串联重复序列识别方法存在的计算量大、灵敏度低等问题,提出一种基于频谱分析的串联重复序列识别方法。该方法采用碱基的电子离子相互作用势作为基因序列数字化表示的方法,通过对数字序列作离散傅里叶变换得到序列中串联重复序列出现的频率,并对基因序列做加窗傅里叶变换,找出串联重复序列存在的位置。实验表明,该方法的计算量较已有方法减少了75%,并能较好地解决已有方法识别灵敏度低的缺点。     

基于四元数域的彩色图像双重零水印算法

提出一种基于四元数离散傅里叶变换QDFT(Quaternion Discrete Fourier Transform)和四元数离散余弦变换QDCT(Quaternion Discrete Cosine Transform)以及四元数奇异值分解QSVD(Quaternion Singular Value Disposition)的双重零水印算法。首先将彩色图像用四元数模型表示并进行分块四元数离散傅里叶变换,通过比较各块的部分系数幅值大小产生二值序列;然后,对各原图像块进行离散余弦变换和奇异值分解,利用奇异值矩阵和左右四元数矩阵的幅值来产生另一个二值序列。将二值序列与版权信息相结合产生零水印,并将零水印在知识产权IPR(Intellectual Property Right)中心注册。实验表明,该算法对常见攻击、部分组合攻击及未来可能的一些攻击方式具有较强的鲁棒性。     

基于LabVIEW的离散频谱校正技术仿真

在许多工程应用领域,离散频谱分析发挥着越来越重要的作用,频谱分析结果的精确程度是在工程应用取得成功的关键因素之一,但是在现阶段,经过快速傅里叶变换得到的离散频谱,其频率、幅值和相位均可能产生较大误差.基于这一原因,研究了离散频谱的校正技术,通过LabVIEW软件编写出两种基于频谱校正方法(比值校正法和能量重心校正法)的校正程序,并构造相应的函数仿真来验证该方法的可行性.通过仿真结果分析,表明该程序可以进行离散频谱校正,大大提高频谱分析的精度,取得了不错的效果.     

基于VC＋＋的多路离散信号频谱分析系统

从快速傅里叶变换(FFT)的原理出发,利用VisualC 实现了"多路离散信号频谱分析系统"的研制与开发.该系统实现了快速傅里叶变换,多通道时域波形,幅值谱,互功率谱的绘制与显示.每通道1024点的离散信号来自于历史数据,以文本文件保存,文件的首行包含诸如采样点数、采样通道、采样周期等采样信息,自第二行起保存信号数据.频谱分析过程中,首先读取文本文件的数据,再时其进行分析与处理.     

一种减少频谱泄漏的自适应算法

提出了一种既能提高周期信号的测试精度,又不增加计算量的自适应算法,其核心是当周期信号周期的整数倍等于采样周期与采样点数的乘积时,运用该算法得出的离散序列就是直接对信号采样后得到的离散序列;不等于时,自适应算法将自动调整采样得到的离散序列,使其最大限度地逼近理想离散序列,从而减少频谱泄漏。     

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.     

一类本原σ-LFSR 序列的构造与计数

有限域GF(2k)上本原σ-LFSR序列的分量序列均是二元域上具有相同极小多项式的m-序列,已知一条GF(2k)上本原σ-LFSR序列的距离向量,就可以用二元域上的m-序列构造它.研究了一类本原σ-LFSR序列——Z本原σ-LFSR序列距离向量的计算问题.给出了一种GF(2k)上n级Z本原σ-LFSR序列距离向量的计算方法,其主要思想是,利用GF(2k)上1级Z本原σ-LFSR序列的距离向量来计算n级Z本原σ-LFSR序列的距离向量.与其他现有方法相比,该方法的效率更高.更有价值的是,该方法也适用于GF(2k)上n级m-序列距离向量的计算.最后给出了GF(2k)上n级Z本原σ-LFSR序列的计数公式,说明其个数比GF(2k)上n级m-序列更多.     

m子序列的密码学性质研究*

文中所提m子序列是根据m序列的状态转换特征,通过交叉改变状态转换次序而形成新的序列。通过随机性测试软件（NIST）验证m子序列具有和m序列相似的随机性,使用BM算法可以得出这种伪随机序列具有非常高的线性复杂度,同时验证了其补序列也具有非常高的线性复杂度,并说明m子序列具有良好的线性复杂度谱,抗线性攻击能力强。m子序列的数量庞大,一个周期为 的m序列,改变反馈函数就可以至少产生 个m子序列。产生m子序列的反馈函数经证明具有良好的代数免疫度,抗代数攻击能力较强。m子序列具有良好的密码学性质,应用前景良好。     

二维离散分数阶Fourier变换的双混沌图像加密算法

针对现今分数阶Fourier变换和传统混沌加密的不足,提出了一种基于二维离散分数阶Fourier变换的双混沌图像加密算法。该算法首先借助明文图像信息生成辅助密钥矩阵与输入密钥相结合得到混沌序列,再将生成的中间密文作为二维离散分数阶Fourier变换输入,最后进行置乱操作,使得明文信息得到很好的隐藏。通过实验仿真表明,该算法不仅能有效抵抗统计特征攻击、差分攻击,而且大大改善经传统分数阶Fourier变换后直方图像不平滑的缺点,达到很好的加密效果。     

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。     

带多比特记忆组合生成器的密码分析

带记忆的组合生成器可以提高生成器的代数次数和相关免疫阶数,是一种重要的密钥流生成器。为此,研究带多比特记忆的组合生成器的概率模型,分析带多比特记忆的组合生成器的k阶相关免疫的充分必要条件,计算其输出序列与输入序列相关系数的平方和,并给出平方和的一般计算公式。分析结果表明,满足一定条件的带多比特记忆的组合生成器可以较好地抵抗相关攻击。     

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。     

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。     

一种基于非均匀离散傅立叶变换的鲁棒音频水印算法

基于离散傅立叶变换（DFT）的音频水印算法对常规信号处理操作具有较高的鲁棒性，然而，在DFT域的固定频率点嵌入水印信息易受频域攻击，导致此类水印算法存在安全隐患．为进一步说明这种安全隐患，本文描述了一种新颖的频域攻击方法，仿真结果表明采用该方法可以在不影响含水印音频信号听觉感知质量的条件下有效去除水印信息．针对上述问题，本文提出了一种基于非均匀离散傅立叶变换（NDFT）的鲁棒音频水印算法．该算法基于NDFT可以任意选择频率点的特性，利用混沌映射随机选取NDFT域的水印嵌入频率点，以实现水印嵌入位置的随机性．此外，引入另一个混沌映射置乱加密待嵌入的水印信息以提高算法抵抗拷贝攻击的能力．理论分析和实验结果表明该算法不仅具有抗常规信号处理操作高的鲁棒性，而且能够抵抗频域的恶意攻击，大的密钥空间保证了系统高安全性．