On LFSR based Stream Ciphers - analysis and design

Detta är en avhandling från Department of Information Technology, Lund Univeristy

Författare: Patrik Ekdahl; Lunds Universitet.; Lund University.; [2003]

Nyckelord: TEKNIK OCH TEKNOLOGIER; ENGINEERING AND TECHNOLOGY; self-shrinking generator; shrinking generator; E0; A5; sober; stream cipher; LFSR; snow; Informatics; systems theory; Informatik; systemteori;

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Den här avhandlingen handlar om kryptering, strömchiffer, metoder för att analysera (knäcka) och konstruera bättre chiffer. Det finns flera olika metoder för att hemliggöra meddelanden. Det klassiska sättet är att två personer som vill kommunicera delar en hemlig nyckel som används för att både kryptera och dekryptera meddelanden. Denna metod kallas symmetrisk kryptering, eftersom båda parter delar en hemlig nyckel. Den andra metoden är så kallad öppen-nyckel kryptering, men det behandlas inte i denna avhandling. Bland de symmetriska chiffren finns två huvudgrupper, blockchiffer och strömchiffer. Man kan enkelt säga att ett blockchiffer först delar in meddelandet i block av en viss storlek och krypterar sedan blocken individuellt. Ett strömchiffer krypterar varje tecken med en tidsvarierande funktion så att t.ex. ett "a" inte krypteras till samma chiffertext varje gång. Strömchiffer är oftast snabbare än blockchiffer och passar därför till att kryptera snabb datakommunikation såsom nätverkstrafik eller radiokommunikation. Ett vanligt sätt att bygga strömchiffer är att först bygga en pseudo- slumptalsgenerator som från nyckeln genererar ettor och nollor som för en observatör ser i princip helt slumpmässiga ut. Denna ström av slumptal adderas (xor) sedan till meddelandet tecken för tecken. Mottagaren genererar sedan exakt samma slumptal med hjälp av den hemliga nyckeln och kan subtrahera bort den från chiffertexten och få tillbaka meddelandet. Många av dessa strömchiffer är baserade på lineärt återkopplade skiftregister (Linear Feedback Shift Register, LFSR). I denna avhandling analyseras flera kända strömchiffer, bland annat det som krypterar talet i GSM mobiltelefoner. Det chiffret kallas A5/1. Utöver A5/1 analyseras också fyra andra intressanta konstruktioner. I slutet av avhandlingen presenteras också en ny strömchifferkonstruktion, SNOW. SNOW finns i två versioner och den senare (SNOW 2.0) är på förslag som internationell standard av ISO.

  Denna avhandling är EVENTUELLT nedladdningsbar som PDF. Kolla denna länk för att se om den går att ladda ner.