The minimal Hamming distance between distinct bentfunctions is obtained. We describe all bent functions on the minimal distance from thegiven one. For some bent functions we prove that there exist bent functions on the minimaldistance from them.
Properties of bent functions with minimal distance.pdf Здесь и далее пусть n - четное натуральное число. Обозначим:- Еп - множество двоичных векторов длинны n;- F n - множество всех булевых функций от n переменных;- нелинейность - расстояние Хэмминга до класса аффинных функций;- бент-функции - булевы функции от четного числа переменных, обладающие максимальнойнелинейностью;- Bn - множество всех бент-функций от n переменных;- D ( f , g) = {x . Еп 1 / (x) = g ( x ) } где f , g . F n;- / аффинна на D , если для некоторых w0 . Еn, c . Е и для любого x . D выполняется/ (x) = w0 ■ x ф c, где f . F n, D С En;- d(A) - минимальное расстояние между двумя функциями в классе A С F n;- U - многообразие в Еn, т. е. U = х0 ф L, где L - подпространство в Еn, x0 . Еn.Имеет место нижняя оценка на расстояние между бент-функциями.Теорем а 1. Справедливо d (B n) ^ 2n/2.Следующая теорема дает критерий расположения функций на расстоянии 2n/2.Теорем а 2. Пусть / , g . F n, / - бент-функция, |D ( /, g)| = 2n/2. Тогда g - бент-функция тогда и только тогда, когда множество D ( /, g) - линейное многообразиеразмерности n/2 и / на нем аффинна.С л ед стви е 1. Минимальное расстояние в классе бент-функций равно 2n/2.Определим следующие множества.- Laii ( f ) - множество всевозможных подпространств в En размерности n/2, на которыхf аффинна;- Uaii( f ) - множество всевозможных многообразий в En размерности n/2, на которыхf аффинна.По предыдущей теореме все бент-функции на минимальном расстоянии от заданнойбент-функции описываются следующим образом.С л ед стви е 2. Пусть f Е B n. Тогда функция g Е B n находится на минимальномрасстоянии от f тогда и только тогда, когда g представляется в следующем виде:g (x) = f (x) ® Iu (x), для некоторого U Е Uall( f ),где Iu (x) - индикатор множества U.В связи с предложенным описанием бент-функций на минимальном расстоянии отзаданной бент-функции рассмотрим индикаторы линейных многообразий:Лемма 1. Пусть U - многообразие в En размерности n/2. Тогда индикатор Uможно представить в следующем виде:Iu(x) = (a! ■ x 0 c1 ) ■ . .. ■ (an/2 ■ x 0 cn/2)для некоторых a* Е En и c Е {0 ,1 }.У тв ерж д ен и е 1. Любая функция из B 6 имеет непустое Lall.У тв ерж д ен и е 2. Любая функция из B g степени не больше 3 имеет непустое Lall.Для доказательства этих утверждений использовались аффинно неэквивалентныебент-функции, приведенные в [2].У тв ерж д ен и е 3. Любая функция из B n, аффинно эквивалентная функции в виделинейного разветвления с индексом линейности n/2, имеет непустое Lall. В частности,любая функция из класса Мэйорана - Мак-Фарланда имеет непустое Lall.Описание класса B n в виде линейного разветвления можно найти в [1], класс Мэйорана- Мак-Фарланда в [3].У тв ерж д ен и е 4. Существуют бент-функции от 8 переменных, имеющие непустоеLall, которые не являются аффинно эквивалентными функциям в виде линейногоразветвления с индексом линейности 4.
Коломеец Николай Александрович | Новосибирский государственный университет | студент | nkolomeec@gmail.com |
Павлов Андрей Владимирович | Новосибирский государственный университет | студент | pavlov5206@mail.ru |
Левин Альберт Абрамович | Институт математики СО РАН, г. Новосибирск | кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник | levin@math.nsc.ru |
Логачев О. А., Сальников А. А., Ященко В. В. Булевы функции в теории кодирования и криптологии. М.: МЦНМО, 2004. 470 с.
Токарева Н. Н. Бент-функции: результаты и приложения. Обзор работ / / Прикладная дискретная математика. 2009. Т. 3. №1. C. 15-37.
McFarland R. L. A family of difference sets in non-cyclic groups / / J. Combin. Theory. Ser. A. 1973. V. 15. No. 1. P. 1-10.