求S盒布尔函数表达式的一种新算法

求分组密码S盒布尔函数表达式就是要确定表达式的各个系数。本文给出布尔函数表达式中通项的取值与输入值之间的关系，证明了表达式通项的系数可由已知系数来确定，从而设计出求S盒布尔函数表达式一种新的递归算法。算法只进行异或和内积运算，运算次数少，具有简洁、易于编程实现、准确而快速的特点。应用于DES获得与公开文献相符的结果，应用于AES首次求出其S盒的布尔函数表达式。     

对AES算法的S盒布尔函数分析

分组密码的安全性很大程度上取决于分组密码中唯一的非线性结构S盒。论文对AES的S盒的代数性质进行分析,采用布尔函数的方法,先得到S盒的真值表,再求解S盒的布尔函数表达式,根据布尔函数表达式计算得出S盒的平衡性、正交性、线性性、差分均匀性质、鲁棒性、非线性性等代数性质,说明AES的S盒的安全性。     

关于S—盒的布尔函数表达式

提出一种求S—盒的布尔函数表达式的系统方法,并由此法推出了DES中所有S—盒的布尔函数表达式,根据这些布尔函数表达式又导出了DES中S—盒的几点简单性质。     

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。     

基于S盒优化的轻量级加密算法设计

分组密码一直是解决信息系统安全问题的常用加密方法。分组密码的典型代表数据加密标准DES（Data Encryption Standard）被广泛应用于软件加密和硬件加密,其中所体现的设计思想和设计原则依然值得研究和借鉴。S盒作为DES算法的一个关键环节,它的设计好坏直接影响DES的加密性能。通过对分组密码安全性设计的分析,立足于DES算法框架,提出了一种轻量级安全加密算法LEA（Light weight Encryption Algorithm）,通过增加位选逻辑陷阱来对S盒中的元素进行选取和重新优化设计,最后从S盒统计特性角度对其安全性进行分析。该算法能有效解决低成本系统的安全问题。     

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。     

DES算法的S盒的设计优化

DES(数据加密标准)算法被广泛应用于软件加密和硬件加密。S盒是DES算法中的一个关键环节,它的设计好坏直接影响DES的加密性能。VHDL(甚高速集成电路硬件描述语言)是借助EDA(电子设计自动化)工具进行硬件设计的基本描述语言。文中结合VHDL的特点,对使用VHDL设计S盒进行了一些分析,综合速度、资源利用率等提出了最优方案。     

DES S—盒对和三元组

本文描述了在ＤＥＳ中可能引起在明／密文对和相关密钥中观察到统计特性的潜在弱点的研究情况。然而，使用这个特性所需要的已知明文的加密次数与穷尽密钥搜索的加密次数相同，因此，这种潜在的“弱点”主要在理论上有意义。     

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。     

多规格S盒的硬件实现方法

本文用VHDL硬件描述语言实现了1个多规格S盒,兼容1组8×8规格的S盒和4组6×4规格的S盒。通过改变控制编码,它可以实现8×8和6×4规格的任意布尔函数变化,可以满足DES算法和AES算法中的S盒变换,也为密码算法可重组系统设计提供了一个通用IP。     

二次布尔函数的几个性质

用有限域中二次型的理论给出了几个有关二次布尔函数0,1统计特性和线性结构的结论。     

基于元胞自动机的S盒的性质与神经网络实现研究

基于元胞自动机（CA）的S盒密码学性质良好且软硬件实现代价低,被用于Keccak、SIMON等密码算法.本文研究了基于CA的S盒的性质,给出并证明了此类S盒的三个重要性质：移位不变性、镜面对称性和互补性;同时研究了基于CA的S盒的神经网络实现方法,指出相比一般的S盒,基于CA的S盒在进行神经网络实现时可以用更简单的结构、消耗更少的资源来完成,并且给出了一种权重阈值搜索算法可以方便快速地实现基于CA的S盒的神经网络结构.     

一次扩散布尔函数的一些密码学性质

通过将导数和自定义的e-导数结合,作为新的研究工具引入到布尔函数密码学性质研究中来。利用导数和e-导数可将布尔函数内部取值不同特点进行区分的特性,系统地证明了不同重量一次扩散布尔函数相关免疫最高阶数问题,得出了一些用传统研究工具,如频谱理论等,不易导出的布尔函数密码学性质。这一结果对提高密码系统抵抗相关攻击的能力,提供了理论依据。     

The Proof of Boolean Algebraic Properties of MBFL

lintroductionTherearevarioussystemsoffuzzylogic.ThemostfamousoneisZadeh'sfuzzylogic(ZFL)[6-71.ItiswellknownthatZFLisnotaBooleanalgebra[2][9]sincetheLawofExcludedMiddle(LEM)andtheLawofContradiction(LC)failinZFL.Thispropertymakesfuzzylogic(restrictivel...     

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.     

Ultra-low power S-Boxes architecture for AES

It is crucial to design energy-efficient advanced encryption standard （AES） cryptography for low power embedded systems powered by limited battery. Since the S-Boxes consume much of the total AES circuit power, an efficient approach to reducing the AES power consumption consists in reducing the S-Boxes power consumption. Among various implementations of S-Boxes, the most energy-efficient one is the decoder-switchencoder （DSE） architecture. In this paper, we refine the DSE architecture and propose one faster, more compact S-Boxes architecture of lower power： an improved and full-balanced DSE architecture. This architecture achieves low power consumption of 68 μW at 10 MHz using 0.25 ktm 1.SV UMC CMOS technology. Compared with the original DSE S-Boxes, it further reduces the delay, gate count and power consumption by 8%, 14% and 10% respect/vely. At the sane time, simulation results show that the improved DSE S-Boxes has the best performance among various S-Boxes architectures in terms of power-area product and power-delay product, and it is optimal for implementing low power AES cryptography.     

一类布尔函数的性质及其应用

讨论了不重复齐次k次布尔函数的密码性质,给出了这类函数所满足非线性准则;研究了这类函数在非线性组合函数的构造中的应用,得到了几个基于这类函的构造定理。