布尔函数的统计独立性

定义在同一定义域上的两个布尔函数可能存在多种关系,本文研究它们之间的统计独立性,这种性质可以用于布尔置换的构造.本文给出了利用布尔函数的汉明距离判定两个布尔函数是否统计独立的充分必要条件,给出了寻找与某个已知布尔函数统计独立的布尔函数的算法,并分析了这种算法的有效性.     

半Bent函数和多输出布尔函数的构造

半bent函数是一类非线性度几乎最优且平衡的布尔函数,它弥补了bent函数的一些不足,如变元个数可以是奇数,具有平衡性.半bent函数可用于对称密码系统的设计和CDMA系统中的正交可变扩频码的构造.本文利用不相交线性码构造了一类新的半bent函数,设输入维度为n,当n=2k+1时,将F2^n划分为2^k+1个[n,k]线性码和1个[n,k+1]线性码,通过从该码集中选取合适线性码作支撑集来构造新的半bent函数.另一方面,多输出布尔函数(向量值函数)在应用中的效率更高,因此其使用场景更为广泛.本文同时利用不相交线性码构造了(n,n-k)平衡的多输出布尔函数,其中n/3相似文献   

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。     

一类弹性布尔函数的谱值分布

Sarka等人在文献[1]中给出了弹性布尔函数的一种构造方法,利用该方法可以构造出非线性度、弹性阶和代数次数等密码学性质均较理想的奇数元弹性布尔函数。对其构造得到的弹性布尔函数的谱值分布进行了研究,分析了由该方法所构造得到的5元1阶和7元1阶弹性布尔函数的谱值,给出了这两类弹性布尔函数的谱值分布情形,并给出了相应谱值点的计数结果。     

基于plateaued函数的平衡布尔函数构造

布尔函数在对称密码的设计和分析中起着重要的作用。通过对谱不相交函数集中子函数平衡性的问题的研究给出了包含4个plateaued函数的函数集中有3个为平衡函数的充分条件。在此基础上,基于3个平衡的谱不相交plateaued函数,一类特殊的布尔置换以及一个高非线性度平衡函数,提出了一个构造高非线性度平衡布尔函数的方法。通过分析可知,利用该方法可以构造代数次数达到最优、非线性度不小于2^2k-1-2^k-1-2^k/2-2^{⌈(k-1)/2⌉}的2k元平衡函数。     

Gbent函数的构造

基于研究布尔函数在子空间的限制,得到关于Gbent函数的一个充分必要条件。给出了两类简单的正则的Gbent函数。在此基础上,通过间接构造Bent函数的方法,利用已知的Gbent函数构造出了更多的Gbent函数。     

相关免疫函数的性质和构造

利用Walsh频谱方法给出了一个布尔函数是m阶相关免疫函数的一个充要条件, 给出了几种由已知相关免疫函数构造新的相关免疫函数的方法.     

布尔函数和伪布尔函数多项式表示的快速实现算法

布尔函数和伪布尔函数在不同的领域有着广泛的应用,利用多项式表示有利于刻划它们的一些特征属性。论文首先在已知输入都能得到输出的条件下给出了布尔函数多项式表示的快速实现算法,该算法仅用到模2加运算,运算次数少,具有简洁、易于编程实现、准确而快速的特点,而且该算法很易推广为伪布尔函数多项式表示的快速实现算法,只需把模2加运算换成实数加运算即可。接着通过比较说明了伪布尔函数多项式表示的快速实现算法,同时指出任何伪布尔函数都能通过多项式形式表示出来。最后通过实例进一步验证了算法的正确性。     

非线性布尔函数处理模型研究与设计

针对序列密码算法中非线性布尔函数的实现,利用布尔函数的拆分建模,提出一种以布尔函数拆分、布尔函数计算和输出回写为基础的通用非线性布尔函数处理模型,模型能够完成不同形式的非线性布尔函数实现.为更好地评估模型的实现能力,完成了序列密码中常见的非线性布尔函数的算法适配.适配结果表明,和现有的方式相比,模型适配能力较强,资源占用低,具有较好的发展前景.     

一种密码函数存在性证明的新方法

密码函数在密码学中具有重要的研究价值.从组合的角度,给出了一种密码函数不存在性证明的新方法,并且得到了一些新结果,部分结果优于已有结论,这些结果可以部分证明不存在次数大于2的齐次旋转对称bent函数这一公开猜想.同时,利用多项式的最大公因子算法刻画了2次齐次旋转对称bent函数.该方法也可以用于刻画其他形式的bent函...     

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.     

Public key cryptosystems based on boolean permutations and their applications

In this paper we propose the use of Boolean permutations to design public key cryptosystems. The security of the cryptosystems is based on the difficulty of inverting Boolean permutations. Using two Boolean permutations for which the inverses are easy to find, one can construct a composite Boolean permutation which is hard to invert. The paper proposes three such Boolean permutation based public key systems. The paper also consider applications of a Boolean permutation based public key system to digital signatures and shared signatures.     

布尔置换的构造及其计数

布尔置换在密码体制设计中有很重要的应用。给出了两种构造布尔置换的新方法,解决了这两种方法构造的布尔置换的计数问题。将这两种构造方法与武传坤、邢育森、温巧燕以及Kim等人的构造方法进行了比较,结果表明这两种构造方法实际上推广了这些文献中的结论。     

New constructions of balanced Boolean functions with high nonlinearity and optimal algebraic degree

In this paper, we propose a technique for constructing balanced Boolean functions on even numbers of variables. The main technique is to utilize a set of disjoint spectra functions and a special Boolean permutation to derive a balanced Boolean function with high nonlinearity and optimal algebraic degree. It is shown that the functions we construct are different from both Maiorana-McFarland's (M-M) super-class functions introduced by Carlet and modified M-M super-class functions presented by Zeng and Hu. Furthermore, we show that they have no nonzero linear structures.     

Constructions of balanced Boolean functions with high nonlinearity and high algebraic degree

Three of the most essential criteria for cryptographically strong Boolean functions are balancedness, high nonlinearity and high algebraic degree. In this paper, we give two methods for constructing balanced Boolean functions with high nonlinearity via modifying Maiorana–McFarland type bent functions. The algebraic immunity of the constructed functions is also considered.     

奇数元二阶相关免疫对称布尔函数的构造

n元m阶相关免疫对称函数的构造等价于方程[i=0n-2Cin-2xi=i=0n-2Cin-2xi+1]在二元域上的求解。通过对该方程及其等价方程解的关系讨论,给出了构造奇数元二阶相关免疫对称函数的算法。     

On learning monotone Boolean functions under the uniform distribution

In this paper, we prove two general theorems on monotone Boolean functions which are useful for constructing a learning algorithm for monotone Boolean functions under the uniform distribution.