WDC算法与6元Bent函数计数

一般情况下,在布尔函数的研究中,给定一部分地址处Walsh谱值的集合A={(λ_(i),a_(i))|λ_(i)∈F_(2)^(n),a_(i)∈Z,i=0,1,2,…,m-1},寻找满足在这些地址具有给定谱值的所有n元布尔函数是很困难的。但是如果给定的地址集合是一个向量子空间,则有简单的求解方法。文章给出一种WDC算法,求解具有子空间结构地址的Walsh谱值的所有n元布尔函数以及个数。该算法包括3方面的内容:①如何构造满足这些条件的n元布尔函数;②满足这些条件的n元布尔函数有多少个?③子空间地址上的谱值满足什么条件时,才能保证满足这些条件的n元布尔函数存在。另外,Bent函数是非线性度最高的布尔函数,具有非常好的密码学性质。文章利用WDC算法并借助计算机搜索,求解出所有的6元Bent函数,共有5425430528个。

基于迹函数的negabent函数构造

Negabent函数是一种具有最优自相关性、较高非线性度的布尔函数,在密码学、编码理论及组合设计中都有着广泛的应用。该文基于有限域上的迹函数,将其与置换多项式相结合,提出两种构造negabent函数的方法。所构造的两类negabent函数均具备Tr_(1)^(k)(λx^(2^(k)+1))+Tr_(1)^(n)(ux)Tr_(1)^(n)(vx)+Tr_(1)^(n)(mx)Tr_(1)^(n)(dx)形式:构造方法1通过调整λ,u,v,m中的3个参数来获得negabent函数,特别地,当λ≠1时,能得到(2^(n-1)-2)(2^(n)-1)(2^(n)-4)个negabent函数;构造方法2通过调整λ,μ,v,m,d中的4个参数来获得negabent函数,特别地,当λ≠1时,至少能够得到2^(n-1)[(2^(n-1)-2)(2^(n-1)-3)+2^(n-1)-4]个negabent函数。

Bent互补函数族的性质和构造方法

本文提出了Ｂｅｎｔ互补函数族的概念，研究了Ｂｅｎｔ互补函数族的性质和构造方法．

一类k阶拟Bent函数密码性质的矩阵特征

由于非线性组合函数的密码性质通常可以由函数的Walsh谱和自相关函数来刻划 ,因而对函数的密码性质的分析通常要计算大量的Walsh循环谱值和自相关函数值来验证 .该文利用一类k阶拟Bent函数的特殊性质 ,把对这类函数的密码性质的研究转化为对矩阵性质的研究 ,如平衡性、相关免疫性、扩散性、最高代数次数等 .这种转化避开了大量的计算 ,同时为构造密码性质好的k阶拟Bent函数提供了一种更为简洁且易于实现的方法 .

Bent函数的演化设计

本文揭示了布尔函数部分点谱值和其子函数谱值的关系 .通过这一关系 ,利用带指导的演化算法 ,容易演化设计出几乎所有的 6元Bent函数 ,可以演化设计出部分 8元Bent函数 .最后指出本文的理论模型等价于Bent函数的一般构造法 ,且更有效 。

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。

关于Negabent函数的若干结论

利用二次不定方程的求解,研究了Negabent函数的判别和构造问题,给出了Negabent函数的一个直观判别条件和一种间接构造法,同时,证明了一类Maiorana-McFarland bent函数不是Negabent函数。

超Bent函数的性质和构造

借助置换函数的性质和构造,找到了布尔函数是超Bent函数的充要条件以及超Bent函数与PS类Bent函数的关系.给出了多输出超Bent函数的一般构造方法,并利用这种方法构造了具有高非线性度的平衡多输出函数.

一类Bent函数的二阶非线性度下界

为了防止存在有效的低次函数逼近,对于较小的正整数r,用于对称密码系统中的布尔函数应具有较高的r-阶非线性度.当r>1时,准确计算布尔函数的r-阶非线性度十分困难,已有的研究工作主要是通过分析其导函数的(r-1)-阶非线性度来确定布尔函数的r-阶非线性度下界.对于整数n≡2(mod 4),文中确定了一类由Niho指数生成的Bent函数的二阶非线性度下界.与相同变元个数的两类Bent函数和三类布尔函数相比,这类Bent函数具有更紧的二阶非线性度下界.

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。

Bent函数在流密码中的应用

本文利用频谱方法研究了Bent函数在流密码中的应用,指出Bent函数具有最高的非线性度,用它作非线性组合器中的组合函数不但可很好地抗相关攻击,而且可最大程度地抗最佳线性逼近攻击。本文还对Bent函数进行了改造以满足平衡性等要求。

具有最高代数次数的2n元n维Bent函数的构造

本文给出了代数次数达到最高的一类布尔置换的代数标准形 ;并用m序列的状态转移矩阵和所得置换 ,构造了一类代数次数达到最高的 2n元n维Bent函数 ,用这类函数所构造的S盒具有较高的安全强度 .

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.

Bent函数的一般构造法

本文用概率方法给出小项表示的布尔函数谱的性质，据此得到了 Ｂｅｎｔ函数的特征矩阵的等价刻画，原则上给出了 Ｂｅｎｔ函数的一般构造法，并为 Ｂｅｎｔ函数的计数问题提供了一个模型．文中还提出了 Ｂｅｎｔ矩阵的概念，考察了 Ｂｅｎｔ矩阵的性质，并借助 Ｂｅｎｔ矩阵得到由已知 Ｂｅｎｔ函数构造新的

广义部分Bent函数和广义Bent函数的关系

Bent函数是一类特殊的布尔函数 ,因其非线性性和稳定性在密码学和通信等领域有很重要的应用 .但它们数量少、不平衡且无相关免疫性 .为了弥补Bent函数的不足 ,Claud Carlet提出了部分 Bent函数的概念 ,部分 Bent函数是包含 Bent函数的更大的函数类 .后来 ,人们又将这两种函数概念先后都拓广到了环znm(m为正整数 )上 ,分别被称为 znm 上的广义 Bent函数和广义部分 Bent函数 .本文利用 znp(p为素数 )上广义部分 Bent函数的 Chrestenson循环谱特征讨论了 znp上的广义部分 Bent函数和广义 Bent函数之间的关系 。

关于GF(q)上的完全非线性函数和广义Bent函数

给出了一般有限域上广义Bent函数一个较弱的定义,并考虑了它和完全非线性函数的关系.证明了n元q值逻辑函数f是GF(q)上的完全非线性函数当且仅当对任意的β∈GF(q)*,βf是GF(q)上的广义Bent函数,同时说明了已有的及本文提出的广义Bent函数定义的异同点,并给出了一个是广义Bent函数但不是完全非线性函数的例子.结果表明,一般有限域和剩余类环上的完全非线性函数与广义Bent函数的研究是一致的.其次建立了f和它的分量函数谱值的对应关系,进而证明了f是GF(q)上的完全非线性函数,当且仅当它的分量函数(f1,f2,…,fm)是m维向量广义Bent函数.

代数次数为2的Bent函数的性质及其应用

本文证明了任意代数次数为2的n元Bent函数都与形式为x1x2+x3x4+…+xn-1xn的Bent函数线性等价;给出了以任意已知代数次数为2的n元Bent函数为分量的多维Bent函数的构造法;利用本文所给的方法,对任一主对角线上元素全为0的n阶可逆对称矩阵M1,都可以构造造k-1个主对角线上元素全为0的n阶可逆对称矩阵M2…,Mk,使得M1,M2…,Mk的任意非零线性组合仍是主对角线上元素全为0的阶可逆对称矩阵.

Bent函数的一种迭代构造

对于不小于4的偶数n,建立了由4个n-元Bent函数构造(n+2)-元Bent函数的一个充要条件.提出了由n-元Bent函数构造(n+2)-元Bent函数的一种迭代构造方法,也对所构造的Bent函数的代数次数进行了分析.这种迭代方法统一并推广了以前的两种Bent函数的构造.

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 .

PS类Bent函数的一种构造方法

PS类bent函数类是所有 2 (n/2 ) -1或 2 (n/2 ) -1+1个Fn2 的“不交的”n2 维子空间的指示函数的模 2和所组成的函数的集合 .这些函数具有很好的代数结构并在密码学中有很多应用 .如何来刻画PSbent函数的代数范式一直是公开的难题 .构造PS类bent函数关键在于如何将Fn2 划分为 2 n/2 +1个 n2 维子空间 .本文给出一种划分的方法 ,从而构造出PS类bent函数 ,并给出了对应的代数范式 .