APN functions with non-classical Walsh spectra

Abstract

Zajímavá třída Booleovských funkcí jsou APN funkce - tyto funkce jsou "co možná nejdále" od lineárních funkcí. Většina kvadratických APN funkcí má stejné (=klasické) Walshovo spektrum - jakýsi otisk funkce. Cílem této práce je popsat postup, který může vést k zobecnění příkladu kvadratické APN funkce s neklasickým Walshovým spektrem. Až donedávna se mělo za to, že žádná taková funkce neexistuje. Tato domněnka se ukázala jako nepravdivá, když byl v roce 2009 představen příklad takové funkce v dimenzi 6. V této práci popíšeme konstrukci a odvodíme nutné podmínky pro některé volné koeficienty, abychom zúžili prohledávací prostor natolik, abychom mohli provést prohledání počítačem. 1

An interesting class of Boolean functions are APN functions - these func- tions are "as far" from linear functions as possible. Most of the quadratic APN functions have the same (=classical) Walsh spectrum - a sort of footprint of the function. The aim of this thesis is to describe a method which might lead to a generalisation of a sporadic example of a quadratic APN function with non-classical Walsh spectrum. Up until recently, it was believed that no such function exists. This was proven to be false in 2009, as an example of such func- tion in dimension 6 was introduced. In this thesis, we describe the construction and then deduce necessary conditions for some free coefficients in order to reduce the search space to a level which enables a computer search. 1