В сферата на класическата криптография системата GSM, която означава Глобална система за мобилни комуникации, използва 11 линейни регистъра за изместване с обратна връзка (LFSR), свързани помежду си, за да създадат стабилен поточен шифър. Основната цел на използването на множество LFSR заедно е да се подобри сигурността на механизма за криптиране чрез увеличаване на сложността и произволността на генерирания шифрован поток. Този метод има за цел да осуети потенциалните нападатели и да гарантира поверителността и целостта на предадените данни.
LFSR са основен компонент при създаването на потоци шифри, вид алгоритъм за криптиране, който работи върху отделни битове. Тези регистри са в състояние да генерират псевдослучайни последователности въз основа на тяхното първоначално състояние и механизъм за обратна връзка. Чрез комбиниране на 11 LFSR в рамките на GSM системата се постига по-сложен и усъвършенстван поточен шифър, което прави значително по-трудно за неупълномощени страни да дешифрират криптираните данни без подходящ ключ.
Използването на множество LFSR в каскадна конфигурация предлага няколко предимства по отношение на криптографската сила. Първо, той увеличава периода на генерираната псевдослучайна последователност, което е от решаващо значение за предотвратяване на статистически атаки, които имат за цел да използват модели в потока от шифри. С 11 LFSR, работещи заедно, дължината на произведената последователност става значително по-дълга, повишавайки цялостната сигурност на процеса на криптиране.
Освен това, взаимното свързване на множество LFSR въвежда по-висока степен на нелинейност в потока от шифри, което го прави по-устойчив на техники за криптоанализ като корелационни атаки. Чрез комбиниране на изходите на различни LFSR, полученият поток от шифроване показва повишена сложност и непредсказуемост, като допълнително укрепва сигурността на схемата за криптиране.
Освен това използването на 11 LFSR в GSM системата допринася за гъвкавостта на ключовете, позволявайки ефективното генериране на голям брой уникални потоци от шифри, базирани на различни комбинации от ключове. Тази функция подобрява цялостната сигурност на системата, като позволява чести промени на ключове, като по този начин намалява вероятността от успешни атаки, базирани на известни методи за обикновен текст или за възстановяване на ключове.
Важно е да се отбележи, че докато използването на 11 LFSR в GSM системата повишава сигурността на поточния шифър, правилните практики за управление на ключове са еднакво важни за защита на поверителността на криптираните данни. Осигуряването на сигурно генериране, разпространение и съхранение на ключове за криптиране е от първостепенно значение за поддържането на целостта на криптографската система и защитата срещу потенциални уязвимости.
Интегрирането на 11 регистъра за изместване с линейна обратна връзка в GSM системата за прилагане на поточен шифър служи като стратегическа мярка за укрепване на сигурността на механизма за криптиране. Чрез използване на комбинираната сила и сложност на множество LFSR, GSM системата подобрява поверителността и целостта на предаваните данни, като по този начин намалява риска от неоторизиран достъп и осигурява сигурна комуникация в мобилните мрежи.
Други скорошни въпроси и отговори относно Основи на класическата криптография на EITC/IS/CCF:
- Шифърът Rijndael спечели ли състезание от NIST, за да стане криптосистема AES?
- Какво представлява криптографията с публичен ключ (асиметрична криптография)?
- Какво е атака с груба сила?
- Можем ли да кажем колко нередуцируеми полинома съществуват за GF(2^m)?
- Могат ли два различни входа x1, x2 да произведат един и същ изход y в стандарта за шифроване на данни (DES)?
- Защо в FF GF(8) самият нередуцируем полином не принадлежи към същото поле?
- На етапа на S-кутии в DES, тъй като намаляваме фрагмент от съобщение с 50%, има ли гаранция, че няма да загубим данни и съобщението остава възстановимо/декриптирано?
- При атака на един LFSR възможно ли е да се натъкнете на комбинация от криптирана и декриптирана част от предаването с дължина 2m, от която не е възможно да се изгради разрешима система от линейни уравнения?
- В случай на атака срещу единичен LFSR, ако нападателите уловят 2m бита от средата на предаване (съобщение), могат ли да изчислят конфигурацията на LSFR (стойности на p) и могат ли да дешифрират в обратна посока?
- Колко наистина случайни са TRNG, базирани на случайни физически процеси?
Вижте още въпроси и отговори в EITC/IS/CCF Основи на класическата криптография