一次扩散布尔函数的一些密码学性质
2012-10-27黄景廉张椿玲
黄景廉, 张椿玲
(西北民族大学 电气工程学院,甘肃 兰州 730030)
0 引言
在现代密码体制的安全性中,布尔函数的密码学性质是起关键作用的因素之一[1-3]。将导数和自定义的 e-导数结合在一起引入到布尔函数密码学性质研究中[4],有将布尔函数取值的不同特点区分开,以区别分析的优点,能导出一些用传统研究工具,如频谱方法等[5-6]不易导出的新的密码学性质,这里以导数和自定义的 e-导数结合作为新的研究工具,来研究H布尔函数[7-8]的一些密码学性质。
1 一些预备性概念
e-导数是为研究布尔函数的密码学性质自定义的,导数在密码学研究中因单独使用起不了什么作用而几乎不用[1-2,5]。本文以e-导数和导数作研究工具,因此,需要对e-导数的概念,及e-导数和导数与布尔函数的扩散性的基本关系作一简略介绍。
定义1 n元布尔函数f (x)对变元xi1,xi2,…,xir的e-导数记为ef(x)/e(xi1,xi2,…,xir),并定义为:

其中,f (x)对单个变元xi(i=1,2,…,n)的e-导数,经简单推导,有如下便于使用的形式:

由e-导数和导数的定义,可直接得到引理1和引理2。
引理1 n元布尔函数f(x)对相同变元的e-导数和导数的积为零。
引理2 对任意n元布尔函数f(x),有如下关系:

很轻易就能用导数来描述布尔函数 f(x)的扩散性。
引理3 布尔函数f(x)满足k (1≤k≤n)次扩散准则,当且仅当对一切 xi1,xi2,…,xik,(1≤k≤n, 1≤i1<i2…<ik≤n),有:

特别地,f(x)满足一次扩散准则,当且仅当对一切xi,(i=1,2,…,n),有:

由引理2的关系4和引理3,可以得出引理4和引理5。
引理4 f(x)是平衡H布尔函数,当且仅当对一切i=1,2,…,n,有:

2 布尔函数、H布尔函数的密码学性质
下面对 0<w(f (x))<2n中的布尔函数讨论其密码学性质。……
