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。     

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.     

5元1-弹性函数的代数免疫阶

首先给出了最优代数免疫布尔函数弹性阶的一个上界,并且证明了一类5元1阶弹性函数不是最优代数免疫函数,得到了最优代数免疫函数具有一阶弹性时可能的结构形式;在此基础上,给出了布尔函数代数免疫阶和弹性阶随着变元个数变化的一些结果,最后给出了一个5元1阶弹性的最优代数免疫布尔函数。     

New bound of algebraic immunity of a class of Boolean function

Algebraic immunity quantified the resistance of a Boolean function to the algebraic attack.Recently,Mesnager,et al showed that there were direct linked between the annihilators used in algebraic attacks and the coding theory.They showed that the lower bound of the algebraic immunity of Boolean functions could been derived from the minimum distance of the associated cyclic codes.An open problem proposed by Mesnager is settled with a detailed proof.Also,a lower bound of algebraic immunity of a class of Boolean functions will be introduced.     

布尔函数的扩展代数免疫度

该文研究了布尔函数的扩展代数免疫度,首先给出了布尔函数的扩展代数免疫度与其代数免疫度相等的一个充分必要条件;然后讨论了两类具有最大代数免疫度的布尔函数的扩展代数免疫度,给出了其扩展代数免疫度也达到最大值的充分必要条件;最后基于代数补元素的思想,给出了布尔函数零化子结构的一种新刻画。     

Some results on the algebraic immunity of Boolean functions

From the motivation of algebraic attacks on stream and block ciphers,the concept of algebraic immunity(AI) of a Boolean function was introduced and studied extensively.High algebraic immunity is a necessary condition for resisting algebraic attacks.In this paper,we give some lower bounds on the algebraic immunity of Boolean functions.The results are applied to give lower bounds on the AI of symmetric Boolean functions and rotation symmetric Boolean functions.Some balanced rotation symmetric Boolean functions with their AI near the maximum possible value「n/2」are constructed.     

素数元旋转对称弹性布尔函数的构造与计数

通过对素数元旋转对称弹性布尔函数特征矩阵的研究,给出了其特征矩阵的若干性质,得到了素数元旋转对称布尔函数为弹性函数的一个充要条件,由此完全决定了旋转对称弹性函数的构造以及这类函数的精确计数公式,最后还给出了所有的三元、五元、七元旋转对称弹性布尔函数的构造方案与精确计数。     

一阶相关免疫布尔函数的构造和计数

给出了一阶相关免疫布尔函数的新的构造方法,并通过该方法改进了一阶相关免疫布尔函数的计数下界。     

一类布尔函数零化子的代数次数

序列密码代数攻击的成效取决于所使用的非线性布尔函数零化子的代数次数,但如何构造一个给定函数的低次数零化子仍是一个难题.本文对张文英等人提出的关于一类布尔函数存在n-k次零化子的结论给出了新的证明,弥补了原文证明不严密的缺陷.     

多输出布尔函数与布尔函数代数免疫阶之间的关系

本文给出了多输出布尔函数状态函数集合的代数结构,证明了多输出布尔函数的代数免疫阶等于某布尔函数的代数免疫阶,且该布尔函数是多输出函数的分量函数的一个非零非线性组合.接着证明了该组合的代数免疫阶是所有非零非线性组合中最小的,从而得出多输出布尔函数的代数免疫阶等于其所有非零非线性组合代数免疫阶的最小值.     

相关免疫H布尔函数的代数免疫和代数次数

将导数和自定义的e-导数结合在一起作为新的研究工具,而这两者(导数和e-导数)结合在一起能直接明确反映布尔函数的重量,深入到布尔函数取值的内部结构中去,讨论相关免疫H布尔函数的代数免疫阶、代数次数等问题,即严格雪崩性质、相关免疫性、代数免疫性及最高代数次数的相容性问题,得出Hamming重量为2n-1+2n-2这类H布尔函数的最低代数次数和最高代数次数、最优代数免疫等结果。同时,也给出了一些求布尔函数代数次数和最优代数免疫的方法。     

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.     

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。     

ENUMERATING CORRELATION-IMMUNE BOOLEAN FUNCTIONS OF ORDER ONE

A large class of linear structural functions(LSF) satisfying the condition of correlational immunity of order one are constructed by studying the linear structural Boolean functions. With these new founded functions, the known enumeration bounds of correlation-immune functions of order one are greatly improved. In fact, the best, up to now, lower bound is found.     

旋转对称布尔函数线性结构的2个公开问题

证明了代数次数为 的偶变元平衡旋转对称布尔函数不存在非零线性结构这个公开问题,给出了代数次数为 的奇变元旋转对称布尔函数不存在非零线性结构这个公开问题成立的充分条件和不成立的必要条件。     

级联函数的密码学性质

 构造具有好的密码学性质的布尔函数一直是布尔函数的研究热点.在构造具有好的密码学性质的布尔函数的方法中,级联构造方法是一种重要的研究方法,利用级联构造方法可以构造密码学性质好的布尔函数.本文利用级联构造了布尔函数f₁‖f₃‖f₃‖f₂,并且在文中详细讨论了这类级联布尔函数的密码学性质:相关免疫性、扩散性、线性结构、代数免疫阶等.通过我们的讨论发现,在布尔函数f₁,f₂,f₃的密码学性质较好的前提下,级联布尔函数f₁‖f₃‖f₃‖f₂的密码学性质也较好.     

布尔函数的代数厚度

基于布尔函数的代数次数和代数厚度,给出了布尔函数和其分解函数的代数厚度的关系,利用递归和反证法导出了n元布尔函数代数厚度的上界是2* *(n-1),这个上界回答了"是否存在代数厚度大于2* *(n-1)的n元布尔函数"这个公开问题.在此基础上改进了n元k(2≤k≤(n-1)/2)次基本对称布尔函数的代数厚度的上界,同时也得到了布尔函数的代数厚度的一些性质.     

Further enumerating boolean functions of cryptographic significance

Open problems about enumerating Boolean functions of cryptographic significance are (partially) solved in this paper.Project supported by Trans-Century Training Programme Foundation for the Talents by the State Education Commission.     

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。     

On the degree of completeness of cryptographic functions

This paper discusses the degree of completeness of cryptographic functions, which is one of the cryptographic criteria should be considered in the design of stream ciphers. We establish the re- lationships between the degree of completeness and other cryptographic criteria. For resilient Boolean functions, a method to enhance the degree of completeness is proposed, while the nonlinearity and the algebraic degree do not decrease. Moreover, two constructions of resilient functions are provided, which have optimal degree of completeness, high nonlinearity, and high algebraic degree.