华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2010, Vol. 38 ›› Issue (6): 95-99.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2010.06.018

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布尔函数的二阶非线性度的下界

李雪莲1  胡予濮2  高军涛2   

  1. 1.西安电子科技大学 应用数学系, 陕西 西安 710071; 2.西安电子科技大学 通信工程学院, 陕西 西安 710071
  • 收稿日期:2009-08-11 修回日期:2010-01-22 出版日期:2010-06-25 发布日期:2010-06-25
  • 通信作者: 李雪莲(1979-),女,讲师,博士生,主要从事密码函数、流密码研究. E-mail:xuelian202@163.com
  • 作者简介:李雪莲(1979-),女,讲师,博士生,主要从事密码函数、流密码研究.
  • 基金资助:

    国家“973”计划项目(2007CB311201); 国家自然科学基金资助项目(60833008 60803149); 广西信息与通讯技术重点实验室资助项目(20902)

Lower Bounds of Second-Order Nonlinearity of Boolean Functions

Li Xue-lian1  Hu Yu-pu Gao Jun-tao2   

  1. 1.Department of Applied Mathematics,Xidian University,Xi' an 710071,Shannxi,China;2.School of Telecommunications Engineering,Xidian University,Xi' an 710071,Shannxi,China
  • Received:2009-08-11 Revised:2010-01-22 Online:2010-06-25 Published:2010-06-25
  • Contact: 李雪莲(1979-),女,讲师,博士生,主要从事密码函数、流密码研究. E-mail:xuelian202@163.com
  • About author:李雪莲(1979-),女,讲师,博士生,主要从事密码函数、流密码研究.
  • Supported by:

    国家“973”计划项目(2007CB311201); 国家自然科学基金资助项目(60833008 60803149); 广西信息与通讯技术重点实验室资助项目(20902)

摘要: 对形如f(x)=tr(∑﹂(n-1)/2」i,j=1bijxd)的n元布尔函数的二阶非线性度进行了研究,其中d=2i+2j+1,bij GF(2),1≤i〈j≤L(n-1)/2」.当n为奇数时,找出了函数f(x)达到最大非线性度的导数;当n为偶数时,找出了函数f(x)的半Bent函数的导数.基于这些具有高非线性度的导数,给出了f(x)二阶非线性度的紧下界.结果表明f(x)具有较高的二阶非线性度,可以抵抗二次函数逼近和仿射逼近攻击.

关键词: 布尔函数, 密码学, 非线性度, Walsh变换, 导数

Abstract:

This paper deals with the second-order nonlinearities of the Boolean functions f(x)=tr(∑(n-1)/2」i,j=1bijxd) with n variables,where d=2i+2j+1,bij GF(2) and 1≤ij≤L(n-1)/2」.The derivatives with the maximal nonlinearity of f(x) are determined for odd n,and,for even n,the derivatives which are semi-Bent functions are obtained.Based on these derivatives with high nonlinerity,the tight lower bounds of the second-order nonlinearity of f(x) are given.The results show that f(x) with high second-order nonlinearity,can resist the quadratic and affine approximation attacks.

Key words: Boolean functions, cryptography, nonlinearities, Walsh transforms, derivatives