带陷门分组密码算法的设计与分析

带陷门的密码算法包含了陷门信息,知道陷门信息可以较容易地获得密码算法的密钥进而解密密文得到明文,对于不知道陷门信息的攻击者则无法有效获得密钥,并且要找到陷门信息在计算上也是很困难的。基于对称密码算法中带陷门信息的混淆部件设计了一种带陷门的分组密码算法,并对该算法进行了安全性分析,证明了在假设陷门信息保密(不公开)的情况下该类算法能够抵抗线性密码分析等攻击方法。基于这样的分组密码算法,讨论了构造公钥加密算法的思路。     

具有最大代数免疫度函数的研究

代数免疫度是私钥密码学中的重要概念。具有高代数免疫度的函数能抵抗新型攻击——代数攻击。CARLET Claude和FENG Keqin构造了具有最大代数免疫度的平衡函数及其线性等价函数,根据CARLET和FENG的构造,首先证明这类最大代数免疫度函数的数目,然后给出曹浩等人给出的定理6的简化证明,最后说明没有矩阵满足曹浩等人给出的定理7的条件（即不能用曹浩等人的方法构造具有最大代数免疫度的1阶弹性函数）．     

几乎最优弹性plateaued函数的性质和构造

研究了几乎最优plateaued函数的非零线性结构个数, 证明了一个具有奇数个变元的几乎最优plateaued函数要么是没有非零线性结构的plateaued函数, 要么是有一个非零线性结构的部分bent函数; 一个具有偶数个变元的几乎最优plateaued函数的非零线性结构只可能是0, 1, 3个。还给出一种构造几乎最优弹性plateaued函数的方法, 可以使函数无非零线性结构、满足严格雪崩准则、具有良好的全局雪崩特征等。     

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。     

可分特征的刻画及其自动化分析应用

基于可分性质的自动化分析是评估分组密码抵抗积分分析能力的有效方法,其关键在于建立自动化分析模型时对密码部件和基本运算的可分特征刻画。通过研究可分性质的传播规律,给出其可分特征的线性不等式刻画,首次实现S盒和逻辑与运算的等价刻画,给出自动化积分分析的基本思想和分析流程,并应用于ISO标准分组算法CLEFIA,得到10轮的积分区分器,是目前最长的积分区分器。     

一类非线性度较高的拉丁方阵

拉丁方变换是一类非常重要的变换,在密码算法设计、组合设计等领域具有广泛的应用,目前对密码性质好的拉丁方阵的构造方法研究较少。通过研究基于可逆方阵的多输出Bent函数的构造方法,提出了一种利用本原多项式来构造非线性度高的拉丁方阵的算法,并对这类拉丁方阵的密码性质进行了分析和测试,结果表明这类拉丁方阵具有较高的非线性度和较高的代数次数,能够用于实际应用中密码算法的设计。     

S盒可分特征的线性不等式刻画研究

S盒可分特征的刻画是自动化积分分析的关键.为实现通用性,支持动态S盒和大状态S盒的刻画,给出了3种线性不等式刻画方法及其一般刻画形式,其中,凸包的H表示方法不会引入临时变量,其一般刻画形式使用的线性不等式数量最少,但属于非等价刻画;大M方法在引入一个二进制临时变量的情况下实现等价刻画,但线性不等式数量最多;维数扩充法同...     

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.