7、密码学技术与应用解析

密码学技术与应用解析

1. 蓝牙加密算法 E0 及相关攻击

1.1 E0 算法概述

E0 是一种专为蓝牙通信设计的流密码。流密码的核心在于密钥流的生成，E0 的密钥流源自求和生成器，由四个输入线性反馈移位寄存器（LFSR）构成，其长度分别为 25、31、33 和 39，反馈多项式均为具有五项非零项的本原多项式。

1.2 对 E0 的攻击

已有多项研究和攻击方法被提出，其中 Golic 等人提出的线性密码分析方法最为有效。该攻击基于生成的密钥流序列较短以及系统频繁重新初始化的特点，工作因子为 O(2^70)，预计算阶段的复杂度为 O(2^80)。此外，还有一篇预印本论文对该攻击进行了改进。

2. 窃听者与 ECC 挑战

2.1 窃听者

窃听者试图未经授权访问数据，可分为被动窃听者（仅读取或监听密文）和主动窃听者（可能替换、重传密文或插入自己的文本）。使用合适的密码系统可使窃听者难以确定截获消息的含义。

2.2 ECC 挑战

1997 年，Certicom 发布了一系列椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）挑战，分为随机生成的素域曲线、特征为 2 的有限域曲线和 Koblitz 曲线三类。这些挑战通过 Pollard’s ρ 算法的并行碰撞搜索变体解决，计算在分布式工作站上进行。目前已解决的最具挑战性的问题是 ECCp - 109 和 ECC2 - 109，预计最容易解决的未解决挑战是 ECC2K - 130。

3. 电磁攻击

3.1 历史

电磁辐射泄漏问题由来已久，19 世纪末就有