چهارشنبه 29 دی 1395 | Wednesday 18 th of January 2017 صفحه اصلی گروه الکترونیکی کامپیوتر
4-2-3 الگوریتم رمز A5/1

در سیستم GSMهر فریم ارسالی شامل 114 بیت پیام ارتباطی توسط MEو 114 بیت پیام ارتباطی توسط BTSاست که در هر 4.6میلی ثانیه ارسال می گردد. به منظور ارسال یک فریم ، ابتدا کلید با شمارنده عمومی  (شمارنده فریم nام) مخلوط گشته به عنوان حالت اولیه مولد کلید A5/1قرار می گیرد. ساختار الگوریتم A5/1وفرایند تولید کلید اجرایی از روی حالت اولیه فوق بصورت زیر است:

الگوریتم رمز A5/1یک الگوریتم رمز دنباله ای با انتقال کنترل شده است که با کلید 64 بیتی کار می کند . در الگوریتم رمز A5/1سه LFSRکوتاه با طول های 19،22،23  با نامهای و و وجود دارند که خروجی انها مطابق شکل4-2 باهم جمع XOR  می شود.

شکل4-2  ساختمان الگوریتم رمز A5/1

چند جمله ای های پس خورد متناظر با سه LFSRبا نامهای R1,R2,R3به ترتیب f1,f2,f3نامیده می شوند و از روابط زیر بدست می ایند.

با توجه به شکل4-2 ساختار الگوریتم رمز A5/1  بصورت انتقال نامنظم است و فرمان انتقال هر LFSRبه ترتیب نام بسته به خروجی متناظر مدار کنترل سرعتClock Control Circuit)) تعیین می شود .

همانطوری که در شکل مشخص است ورودی این مدارها (TC) ها به ترتیب خانه های شماره 8و10و10 از سه ثبات R3,R2,R1است.

مدار مذکور یک تابع اکثریت است به این معنی که فرمان انتقال برای LFSRهایی صادر می شود که ورودی مدار متناظر با ان LFSRمطابق با اکثریت باشد و این سبب می شود تا در هر بار بهنگام شدن حالت A5/1،هر LFSRبا احتمال 4/3انتقال داشته باشد .

جدول تعیین خروجی این مدار در زیر نشان داده شده است .

جدول4-2 پارامترهای مربوط به A5/1

جدول4-1-جدول تعیین خروجی مدار کنترل فرمان انتقال در     A5/1

       

فرایند تولید کلید اجرایی در الگوریتم رمز A5/1  به ترتیب زیر است:

1-   مقادیر همه خانه های LFSRصفر می شوند .

2-   همه LFSRها بطور مستقل 64 بار فرمان انتقال منظم دریافت می کنند و در هر بار بیت متناظر کلید (از LSBتاMSB)  با خروجی پس خورد جمع XOR می گردد .

3-   همه LFSRها به طور مستقل 22 بار فرمان انتقال منظم دریافت می کنند و در هر بار بیت متناظر شمارنده فریم  (از LSBتاMSB) با خروجی پس خورد جمع XORمی گردد(در این لحظه حالت اولیه مولد A5/1شکل می گیرد.)

4-   ساختار بصورت انتقال غیر منظم مطابق شکل4-2 ، 100 بار فرمان بهنگام سازی را دریافت می کند ، ولی خروجی نادیده گرفته می شود .

5-   تولید کلید: ساختار بصورت انتقال غیر منظم مطابق شکل 4-2 ، 228 بار فرمان بهنگام سازی دریافت می کند و 228 کلید اجرایی تولید می شود ،114 بیت اول ان برای رمز گذاری فریم ارسالی از MSو 114 بیت بعدی ان برای رمز گشایی فریم دریافتی از BTSمورد استفاده قرار می گیرد ( عمل رمز نگاری با استفاده از جمع XORبیت به بیت کلید اجرایی با فریم مورد نظر صورت می گیرد.)

6-   به این ترتیب در الگوریتم A5/1به ازای هر زوج فریم ارسالی /دریافتی مراحل اولیه سازی با کلید یکسان اما با شمارنده متفاوت  انجام می شود و حالت اولیه مولد رمز برای هر زوج فریم متفاوت است.

Compatability by:
آخرین به روز رسانی سایت: سه شنبه, 22 اسفند 1391 - 00:26