El A5/1 es una cifra de corriente usada para proporcionar sobre - la aislamiento de la comunicación de aire en el estándar del teléfono portátil del G/M . Era inicialmente secreto guardado, pero se convirtió en conocimiento público con los escapes y la ingeniería reversa . Un número de debilidades serias en la cifra se han identificado.

Historia y uso

A5/1 se utiliza en el Europa y los Estados Unidos. El A5/2 era un debilitamiento deliberado del algoritmo para ciertas regiones de la exportación. (relaciones rotas) A5/1 fue desarrollado en el 1987, cuando el G/M todavía no era considerado para el uso fuera de Europa, y el A5/2 fue desarrollado en el 1989 . Ambos inicialmente fueron mantenidos secretos. Sin embargo, el diseño general fue escapado en el 1994, y los algoritmos eran enteramente reversos dirigidos en el 1999 por el orujo Briceno de un teléfono del G/M. En el 2000, alrededor 130 millones de clientes del G/M confiaron en A5/1 para proteger el secreto de sus comunicaciones de voz.

El Ross Anderson del investigador de la seguridad divulgó en el 1994 que " había una fila fabulosa entre las agencias de las señales de la OTAN en los a mediados de los años ochenta terminado si la encripción del G/M debe ser fuerte o no. Los alemanes dijeron que debe ser, como compartieron una frontera larga con el pacto de Varsovia ; pero los otros países no sentían esta manera, y el algoritmo como ahora colocado son design." franceses;

Descripción

En el G/M se organiza la transmisión mientras que las secuencias de estallan . En un canal típico y en una dirección, una estallada se envía cada 4.615 milisegundos y contiene 114 pedacitos disponibles para la información. A5/1 se utiliza para producir para cada uno estalló una secuencia de 114 pedacitos de Keystream que sea el XORed con los 114 pedacitos antes de modulación. A5/1 se inicializa usar una llave 64-bit junto con un número de marco público-sabido de 22 pedacitos. En el G/M colocado las puestas en práctica 10 de los pedacitos dominantes son fijas en cero, dando por resultado una longitud dominante eficaz de 54 pedacitos.

A5/1 se basa alrededor de una combinación de tres registros de cambio de regeneración linear (LFSRs) con la sincronización irregular. Se especifican los tres registros de cambio como sigue:

Seguridad

Un número de ataques contra A5/1 se han publicado. Algunos requieren una etapa costosa del proceso previo después de lo cual la cifra se puede atacar en minutos o segundos. Hasta hace poco tiempo, las debilidades han sido ataques pasivos usar la asunción sabida del plaintext . En 2003, debilidades más serias fueron identificadas que se pueden explotar en el panorama del texto cifrado-solamente, o por un atacante activo. En Elad 2006 Barkan, el Eli Biham y Nathan Keller demostró ataques contra A5/1, el A5/3, o aún GPRS que permiten que los atacantes golpeen ligeramente conversaciones telefónicas móviles del G/M y que las descifren en tiempo real, o en cualquier hora posterior.

ataques del Saber-plaintext

En 1997, Golic presentó un ataque basado en solucionar los sistemas de ecuaciones lineares que tiene una complejidad del tiempo de 2^40.16 (las unidades están en términos de número de soluciones de un sistema de ecuaciones lineares se requieran que).

En el 2000, el Alex Biryukov, el Adi Shamir y el David Wagner demostraron que A5/1 puede ser cryptanalysed en tiempo real usar un ataque time-memory de la compensación, basado en trabajo anterior por Jovan Golic (1997). Una compensación permite que un atacante reconstruya la llave en un segundo a partir de dos minutos del plaintext sabido o en varios minutos a partir de dos segundos de texto llano sabido, pero él debe primero terminar una etapa costosa del proceso previo que requiera los pasos 2⁴⁸ computar alrededor 300 GB de datos. Varias compensaciones entre el proceso previo, los requisitos de los datos, el tiempo del ataque y la complejidad de la memoria son posibles.

El mismo año, el Eli Biham y el Orr Dunkelman también publicaron un ataque contra A5/1 con una complejidad total del trabajo de los clockings de 2^39.91 A5/1 dados los pedacitos 2^20.8 del plaintext sabido . El ataque requiere 32 GB de almacenaje de datos después de una etapa del precomputation de 2³⁸.

Ekdahl y Johannson (2003) publicaron un ataque contra el procedimiento de la inicialización que rompe A5/1 en algunos minutos usar 2– 5 minutos del plaintext de la conversación. Este ataque no requiere una etapa del proceso previo. En 2004, Maximov y otros mejoraron este resultado a un ataque que requería el " menos de un minuto de cómputos, y algunos segundos del conversation" sabido;. El ataque fue mejorado más a fondo por el Elad Barkan y el Eli Biham en 2005.

Ataques contra A5/1 según lo utilizado en el G/M

En el 2003, Barkan y otros publicaron varios ataques contra la encripción del G/M. El primer es un ataque activo. Los teléfonos del G/M se pueden convencer para utilizar la cifra mucho más débil A5/2 breve. A5/2 se puede romper fácilmente, y el teléfono utiliza la misma llave que para el algoritmo más fuerte A5/1. Un segundo ataque contra A5/1 se contornea, un ataque time-memory de la compensación del Texto cifrado-solamente que requiera una gran cantidad de precomputation.

En el 2006, el Elad Barkan, Eli Biham, Nathan Keller publicó la versión completa de su papel 2003, con ataques contra A5/X cifra. La demanda de los autores: “Presentamos un criptoanálisis muy práctico del texto cifrado-solamente de la comunicación cifrada G/M, y varios ataques activos contra los protocolos del G/M. Estos ataques pueden incluso romperse en las redes del G/M que utilizan el " unbreakable" cifras. Primero describimos un ataque del texto cifrado-solamente contra A5/2 que requiera algunos docena milisegundos de la conversación celular cifrada del apagado--aire y encuentre la llave correcta en menos que un segundo en un de computadora personal. Ampliamos este ataque al ataque del texto cifrado-solamente de a (más compleja) contra A5/1. Entonces describimos nuevos ataques (activos) contra los protocolos de las redes que utilizan A5/1, A5/3, o aún GPRS. Estos ataques explotan defectos en los protocolos del G/M, y trabajan siempre que el teléfono móvil apoye una cifra débil tal como A5/2. Acentuamos que estos ataques están en los protocolos, y somos así aplicables siempre que el teléfono móvil apoye una cifra débil, por ejemplo, son también aplicables para atacar las redes A5/3 usar el criptoanálisis de A5/1. Desemejante de los ataques anteriores contra el G/M que requieren la información poco realista, como períodos sabidos largos del plaintext, nuestros ataques ser muy práctico y no requerir ningún conocimiento del contenido de la conversación. Además, describimos cómo fortificar los ataques para soportar errores de la recepción. Consecuentemente, nuestros ataques permiten que los atacantes golpeen ligeramente conversaciones y que las descifren en tiempo real, o en cualquier hora posterior. ”

Ver también

KASUMI

.

Zenithic

A5/1

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