高非线性度布尔函数的构造

布尔函数的非线性度是衡量及其密码学意义的重要标志,而非线性度和其它密码学强度指标,如代数次数,扩散性,相关免疫性等存在着制约关系,本文研究了高非线性度布尔函数的构造,讨论非线性度和其它密码学准则之间的折关系,给出高非线性度,高代数次数,高非线性平衡相关免疫以及具有较好扩散性的高非线性度布尔函数的几种构造方法。     

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。     

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。     

具有最优代数免疫阶的1阶弹性函数的构造

这里研究了两种二阶级联构造的密码学性质,发现对初始函数增加2个变元,构造方法I和Ⅱ都能使代数免疫阶增加1阶,同时分别获得高的非线性度和1阶弹性。通过选择置换s,构造I能迭代产生非线性度高的代数免疫最优的布尔函数。最后利用级联构造I和II给出了一种具有1阶弹性的代数免疫最优布尔函数的构造方法.     

优良布尔函数的混合禁忌搜索算法

为保障对称密码算法的安全性,其构成算法中所使用的布尔函数必须具有优良的密码学性质。结合禁忌搜索算法和爬山算法的优点,提出了一种新的优良布尔函数启发式生成算法——混合禁忌搜索算法。应用该算法,可以快速得到大量具有高非线性度、低自相关性、一阶弹性、最优代数次数、最优代数免疫度、最优（次优）抵抗快速代数攻击能力等的布尔函数。仿真结果表明,所提算法搜索能力强,运行速度快,且搜索出的布尔函数的密码学性质优于已知的优化算法的结果,也弥补了采用构造法构造布尔函数的一些缺陷。     

布尔函数非线性度的谱分析

任何一个密码系统都可以用一个非线性函数来描述。本文利用频谱技术研究了布尔函数的非线性度,以及布尔函数的某些运算对非线性度的影响,并指出这些结果在密码学中的应用。     

布尔函数非线性度的谱分析

任何一个密码系统都可以用一个非线性函数来描述。本文利用频谱技术研究了布尔函数的非线性度，以及布尔函数的某些运算对非线性度影响，并指出这些结果在密码学中的应用。     

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。     

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。     

一种抗错误注入攻击的S盒的构造

分组密码是现代密码学的重要组成部分,而S盒又是分组密码中必不可少的非线性组件,为密码算法提供了很好的混淆作用.无论是传统分组密码中的S盒还是轻量级分组密码中的S盒都非常容易受到错误注入攻击.本文通过具有线性或非线性邻域函数的元胞自动机设计了一种可以检测两个字节错误并纠正一个字节错误的S盒,以抵抗错误注入攻击.对比Advanced Encryption Standard(AES)中的S盒,虽然密码性能有所下降,但是可以抵抗错误注入攻击.并且,本文还考虑了回旋镖均匀度这个密码安全性指标,用于衡量S盒抗回旋镖攻击的能力.