一类多输出半Bent函数的构造及其密码学性质

给出了多输出半Bent函数的一种构造方法.该方法通过级联两个低阶多输出Bent函数得到高阶多输出半Bent函数.由于在多输出Bent函数的构造方面,目前已有许多较好的结果,因此新方法是一个非常有效的方法,能构造出大量的多输出半Bent函数.还进一步讨论了这类函数的平衡性、非线性性、稳定性及扩散性等密码学性质.这些性质显示,多输出半Bent函数是一类密码学性质良好的奇数元多输出函数,除了可应用于多输出前馈网,它还可用作分组密码体制的非线性组合器.

一类多输出Bent函数的构造

推广了半Bent函数的概念,提出了多输出半Bent函数的概念,并由此给出了多输出Bent函数的一种构造方法.该方法通过级联两个多输出半Bent函数得到多输出Bent函数.与原有的方法相比,该方法具有结构简单、使用方便的优点.用此方法可构造具有任意偶数个变元的多输出Bent函数.此外,还给出了多输出半Bent函数的一种构造方法.除了可用于构造多输出Bent函数外,多输出半Bent函数还可应用于多输出前馈网等方面.

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<k<n/2.在保证高非线性度的条件下,其输出变量维数大于输入变量维数的一半.

半Bent函数的密码学特性

给出了半bent函数的定义与Walsh谱特征 ,并讨论了其密码学特性 .

多输出bent函数的优化设计

本文运用密码函数输入变元的复合可逆变换 ,对文 [1,2 ]的多输出bent函数进行优化设计 ,结果获得了更为丰富的新的多输出bent函数簇 :(1)有很大一部分不属于Maiorana- McFarland型bent函数 ;(2 )同样可以获得最大的代数次数和最大的输出维数 ;(3)具有良好的构造计数等 .此外 ,本文也说明了密码函数输入变元的复合可逆变换 ,为构造具有良好密码学性质的函数 ,提供了一种简洁、且易于实现的方法 .

多输出部分Bent函数若干性质的研究

本文给出了多输出部分Bent函数的定义并论证了其存在性;得到了多输出部分Bent函数的谱特征定理和广义自相关函数的性质;讨论了多输出部分Bent函数的平衡性、相关免疫性、非线性性和扩散性等密码学性质。

多输出Bent函数有关性质的研究

讨论了多输出 Bent函数的自相关特征 ,给出了 Bent函数自相关的两个充分必要条件 ;研究了多输出 Bent函数的代数次数、扩散特性及计数 ;归纳了多输出 Bent函数的等价性质 ;给出了多输出 Bent函数的两种构造方法 .

多输出部分Bent函数的几种构造方法

给出了多输出部分Bent函数的定义,并讨论了其存在性;给出了多输出部分Bent函数的几种一般构造方法,并得到了由上述方法所构造出的多输出部分Bent函数的广义Walsh循环谱。

两类多输出一阶拟Bent函数的构造

利用映射的特征矩阵给出了两类多输出一阶拟Bent函数的构造方法.分别构造出平衡多输出一阶拟Bent函数和具有相关免疫性的多输出一阶拟Bent函数.

二次半Bent函数的计数和刻画

具有好的性质的布尔函数在密码学和通信中都有重要的应用,例如平衡性,非线性,抗代数攻击等的布尔函数,Bent函数和半Bent函数.这些布尔函数性质基本都是从布尔函数的Walsh变换来描述和定义.Bent函数和半Bent函数的定义可由布尔函数Walsh变换的值所给出,布尔函数的Bent性和半Bent性都有了许多重要的研究成果.然而布尔函数的Bent性和半Bent性的完全刻画和分类是非常困难的工作,许多工作围绕一些特殊形式的布尔函数展开.新的Bent函数和半Bent函数的构造和详细刻画是具有研究意义的.本文研究了一类n=2~vp^r变元的二次半Bent函数.此类布尔函数的半Bent性可以用函数系数所对应的多项式来刻画.利用自反多项式的性质,结合容斥原理便可以给出满足刻画条件的多项式个数,从而也就给出了与多项式对应的二次半Bent函数的计数.此外进一步考虑此类函数的半Bent性的多项式刻画,使用函数系数ic的一些线性组合性质给出了此类半Bent函数更为简单的刻画.

利用Bent函数簇刻画多输出Bent函数

Bent函数作为组合对象可以应用于许多方面,如编码理论、极大长度序列、密码学、差集等.多输出Bent函数作为Bent函数的推广在分组密码的设计中有重要的应用.对于固定的整数n和d1,,,dt本文研究了集合B(d1,,,dt)m=﹛(λ1,...,λt)∈F2nt:Trmn(λ1xd1+...+λtxdt)﹜是多输出Bent函数的性质,其中m/n.证明了若m1/m2,则有B(d1,...,dt)m2B(d1,...,dt)m1,并进一步利用B(d1,...,dt)1刻画了B(d1,...,dt)m作为应用,本文推广了Pasalic和Zhang的关于单项型多输出Bent函数Trmn(λxd) 的一些结果,给出了此类多输出函数Bent性的刻画.当Trmn(λxd)是多输出Bent函数时,Pasalic和Zhang猜想xd是F2m上的置换,本文给出了例子,说明这个猜想是不成立的.

一类多输出k阶拟Bent函数的构造及其密码学性质

给出了多输出k阶拟Bent函数的一种构造方法.该方法通过组合两个无共同变元函数而构造出多输出k阶拟Bent函数.同时,还讨论了所构造的这类多输出k阶拟Bent函数的代数次数,非线性性,平衡性,扩散性及稳定性等密码学性质.这些性质来显示,多输出拟Bent函数是一类密码学性质良好的多输出函数.用作分组密码体制的非线性组合器时,能有效地抵抗差分分析和线性分析的攻击.另外,它还可应用于多输出前馈网等方面.

一类平衡相关免疫多输出k阶拟Bent函数的构造

多输出拟Bent函数是一类密码学性质优良的密码函数,在非线性组合函数设计中有重要应用。利用映射的特征矩阵给出一类平衡相关免疫多输出k阶拟Bent函数的构造方法。所构造出的多输出拟k阶拟Bent函数可广泛应用于分组密码的S-盒设计和最佳信号设计等领域。

多输出Plateaued函数的密码学性质

该文对多输出Plateaued函数的一些密码学性质进行了研究,以多输出函数的特征函数为工具,建立了多输出Plateaued函数的差分转移概率与其Walsh谱及阶数之间的关系。给出了多输出Plateaued函数的Walsh谱值在一定条件下的分布情形,指出(n,m,r)多输出Plateaued函数的在其输出分量函数的任意非零线性组合函数均为非平衡函数时,其输入变量个数n、输出变量个数m与其阶数r之间的关系满足m≤n?r/2。

k阶拟Bent函数在密码设计和通信中的应用

王育民、何大可提出了布尔函数关于线性函数的r阶相关度E(r)的概念来刻划布尔函数抵抗相关攻击的能力,本文以极小化所有非零相关度E(r)为主要目的,利用k阶拟Bent函数的特殊性质,给出了一类基于k阶拟Bent函数的“最佳”非线性组合设计的实现,构造了一类平衡的,具有高阶相关免疫性,而且非零相关度一致地小的非退化的布尔函数,并比较了它与基于部分Bent函数的“最佳”非线性组合设计的优劣。最后我们又利用k阶拟Bent函数构造了一类Bent互补函数族和Bent侣,Bent互补函数族和Bent侣在最佳信号设计方面意义重大,这也表明k阶拟Bent函数在密码设计和通信领域都有比较广的应用前景。

一类Bent函数的构造

给出了具有任意偶数个变元的Bent函数的一种构造办法.该方法通过级联二个半Bent函数得到Bent函数,所构造的Bent函数具有极大的代数次数和可控的单项式项数。

多输出前馈函数的一种相关分析方法

本文提出了分析多输出前馈网络的一种方法,该方法的基本思想是收集输入信息在多个输出端上的信息泄漏,从而达到更充分地利用所有泄漏的信息的目的。作为应用,利用文中给出的方法分析了一类重要的多输出前馈网络一多输出Bent函数,并用一个具体实例说明了这种方法的全过程。

广Bent函数

利用了Bent函数构造了一类新的布尔函数———"广Bent函数",并分析了广Bent函数的密码学性质,如平衡性、高的非线性度、稳定性等。还给出了广Bent函数仅在一个非零点不满足扩散准则的充要条件,并指出广Bent函数平衡且满足2n次扩散准则的充要条件,最后揭示了平衡且满足k次扩散准则的k+1元布尔函数的结构特征。

关于一类Bent函数的研究

在Bent函数和半Bent函数的理论基础上证明了四分Bent函数的概念,并给出了半Bent函数的一种构造办法。求出了F62上全部3次齐次Bent函数。

关于多输出布尔函数的第二类非线性度

本文对多输出布尔函数的第二类非线性度进行研究,该定义是衡量抵抗最佳多输出仿射逼近攻击性能的一项重要准则.利用多输出布尔函数的Walsh变换,我们给出第二类非线性度的一种表达式,并在此基础上得到第二类非线性度的一个上界.进一步地,我们给出了当第一类非线性度达到最优时,其第二类非线性度的一个界.此外,本文还给出任意多输出布尔函数与所有多输出线性函数之间距离的均值.