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移动3G系统的安全通信加密研究

时间:2022-10-19 17:36:03 来源:网友投稿

zoޛ)j馝mwinmmFo_ qqaiuvwxyvviuvwvimTo}_cwDITH?w!3#iߏxJ% P设计上还具备了对抗差分的安全性。

4.1 第三代移动通信系统算法

第三代移动通信系统定义了十多种密码算法,主要的有数据加密算法、随机数生成算法、数据完整性算法等,对于里面的针对分组密码算法KASUMI构成的数据加密算法(f8)和完整性算法(f9)是两个标准的核心算法。

4.2 数据加密算法

数据加密算法主要用在无线路链上,保证用户信令和数据的安全。将明文数据流于密钥流进行异或者是通过运算就可以完成加密,这样来实现密文的交流。为了在通信两端生成同样的密钥流并对信令和数据进行加密和解密,可以利用同步手段使得移动设备和无线网络控制设备中的算法具有相同的算法参数进行完成。为了完成解密并实现明文数据的交流,可以对密文流和密钥流进行异或运算。

4.3 数据完整性算法

第三代移动通信系统之所以会提出数据完整性算法(f9),其主要目的是为了生成完整的消息认证码,通过该认证码对无线路链的信令数据来源进行认证,从而确保信令数据的完整性。信令数据MESSAGE通过f9算法算出完整性消息认证码MAC-I,并且将它附加在消息的后面发送到接收端。接收方再通过一样的方法得到接收信息,从而计算出XMAC,比较XMAC与MAC就可以判断消息是否完整。

4.4 KASUMI算法的数学分析

针对密码算法本身可能会对整个的算法产生攻击等缺陷,所以需要对第三代移动通信系统的KASUMI算法的各个组成元素进行详细的数学分析。

(1)FI函数:FI函数作为KASUMI算法的基本随机函数,如果子密钥均匀分布,那么其平均差分概率和线性概率就会比(2-9+1)(2-7+1)=2-14要小。对于里面的FI内部的S7函数和S9函数是非线性结构设计。

(2)FL函数:由于FL为以线性函数,所以说KASU-MI算法和FL函数是相互独立的,通过简便的形式来减少算法的规则性。这样才能保证在轮换中完成对单独某位的跟踪难度。

(3)F0函数:F0函数是KASUMI算法中的非线性部分,如果子密钥均匀分布,那么其平均差分概率和线性概率将比2-28要小。因为F0函数是三轮结构,所以说很容易被随机选择的四个明文置换识别。

5 结束语

随着移动通讯技术的进一步发展,人们对通讯系统的安全也提出了更高的要求,面对外来的安全威胁,需要相关的技术人员对通信系统进行严格的分析和研究,在原有的1G、2G通信系统安全基础上,发现更多的问题,从而提高第三代通信系统的安全,满足用户的通讯需求,本篇论文就第三代通信系统的安全体系和加密算法等发面做了简要的分析探讨,进而体现了第三代通信系统的安全性和可靠性。

参考文献

[1]李世鸿,李方伟.3G移动通信中的安全改进[J].重庆邮电学院学报,2002(14):43-45.

[2]毛光灿.何大可.3G核心加密算法KASUMI算法[J].通信技术,2002(11):92-97.

作者单位

天津三星电子有限公司 天津市 300385

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