Inden for den klassiske kryptografi anvender GSM-systemet, som står for Global System for Mobile Communications, 11 Linear Feedback Shift Registers (LFSR'er), der er forbundet med hinanden for at skabe en robust stream-chiffer. Det primære formål med at bruge flere LFSR'er i forbindelse er at øge sikkerheden af krypteringsmekanismen ved at øge kompleksiteten og tilfældigheden af den genererede krypteringsstrøm. Denne metode har til formål at modarbejde potentielle angribere og sikre fortroligheden og integriteten af de overførte data.
LFSR'er er en grundlæggende komponent i skabelsen af stream ciphers, en type krypteringsalgoritme, der fungerer på individuelle bits. Disse registre er i stand til at generere pseudo-tilfældige sekvenser baseret på deres begyndelsestilstand og tilbagekoblingsmekanisme. Ved at kombinere 11 LFSR'er i GSM-systemet opnås en mere indviklet og sofistikeret stream-chiffer, hvilket gør det væsentligt mere udfordrende for uautoriserede parter at dechifrere de krypterede data uden den passende nøgle.
Brugen af flere LFSR'er i en kaskadedelt konfiguration giver flere fordele med hensyn til kryptografisk styrke. For det første øger det perioden for den genererede pseudo-tilfældige sekvens, hvilket er afgørende for at forhindre statistiske angreb, der har til formål at udnytte mønstre i chifferstrømmen. Med 11 LFSR'er, der arbejder sammen, bliver længden af den producerede sekvens væsentligt længere, hvilket forbedrer den overordnede sikkerhed i krypteringsprocessen.
Desuden introducerer sammenkoblingen af flere LFSR'er en højere grad af ikke-linearitet i chifferstrømmen, hvilket gør den mere modstandsdygtig over for kryptoanalyseteknikker såsom korrelationsangreb. Ved at kombinere output fra forskellige LFSR'er udviser den resulterende chifferstrøm øget kompleksitet og uforudsigelighed, hvilket yderligere styrker sikkerheden af krypteringsskemaet.
Derudover bidrager brugen af 11 LFSR'er i GSM-systemet til nøgleagilitet, hvilket muliggør effektiv generering af et stort antal unikke chifferstrømme baseret på forskellige tastekombinationer. Denne funktion forbedrer systemets overordnede sikkerhed ved at muliggøre hyppige nøgleændringer og reducerer derved sandsynligheden for vellykkede angreb baseret på kendte klartekst- eller nøglegendannelsesmetoder.
Det er vigtigt at bemærke, at selvom ansættelsen af 11 LFSR'er i GSM-systemet øger sikkerheden for stream-chifferet, er korrekt nøglehåndteringspraksis lige så vigtig for at sikre fortroligheden af de krypterede data. At sikre sikker generering, distribution og opbevaring af krypteringsnøgler er altafgørende for at opretholde integriteten af det kryptografiske system og beskytte mod potentielle sårbarheder.
Integrationen af 11 lineære feedbackskifteregistre i GSM-systemet for at implementere en stream-chiffer tjener som en strategisk foranstaltning til at styrke sikkerheden af krypteringsmekanismen. Ved at udnytte den kombinerede styrke og kompleksitet af flere LFSR'er, forbedrer GSM-systemet fortroligheden og integriteten af transmitterede data og mindsker derved risikoen for uautoriseret adgang og sikrer sikker kommunikation i mobilnetværk.
Andre seneste spørgsmål og svar vedr Grundlæggende om EITC/IS/CCF klassisk kryptografi:
- Vandt Rijndael cipher et konkurrenceopkald fra NIST om at blive AES-kryptosystemet?
- Hvad er offentlig nøglekryptografi (asymmetrisk kryptografi)?
- Hvad er et brute force-angreb?
- Kan vi fortælle, hvor mange irreducible polynomier der findes for GF(2^m)?
- Kan to forskellige input x1, x2 producere det samme output y i Data Encryption Standard (DES)?
- Hvorfor i FF GF(8) tilhører det irreducible polynomium ikke i sig selv det samme felt?
- På stadiet af S-bokse i DES, da vi reducerer fragmenter af en besked med 50%, er der en garanti for, at vi ikke mister data, og beskeden forbliver gendannes/dekrypteres?
- Med et angreb på en enkelt LFSR er det muligt at støde på en kombination af krypteret og dekrypteret del af transmissionen på en længde på 2m, hvorfra det ikke er muligt at bygge løseligt lineært ligningssystem?
- I tilfælde af et angreb på en enkelt LFSR, hvis angribere fanger 2m bit fra midten af transmissionen (meddelelse), kan de stadig beregne konfigurationen af LSFR (værdier af p), og kan de dekryptere i baglæns retning?
- Hvor virkelig tilfældige er TRNG'er baseret på tilfældige fysiske processer?
Se flere spørgsmål og svar i EITC/IS/CCF Classical Cryptography Fundamentals