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本文从布尔函数的角度研究分组密码的理论和分析。本文在一些布尔函数的高阶差分特性的基础上,研究了高阶差分攻击对分组密码安全性的影响,并利用这些性质构造了一些新的用于区分分组密码和随机函数的区分器。研究结果表明,分组函数对于一般的高阶差分是安全的。但是在一些特殊情况下,这样的结论是不成立的。另外,本文还从密钥和加密方式的角度研究分组密码的攻击方法。根据密钥不同会导致攻击时间不同的特性,提出了密钥相关攻击的分析方法,并将新的分析方法应用于分组密码IDEA。本文还改进了之前MISTY1分组密码积分攻击的结果。