6、A5/1 GSM流密码的密码分析

A5/1 GSM流密码的密码分析

一、引言

GSM移动电话系统拥有超2亿用户，采用加密保护通话隐私，使用A5/1和A5/2两种密码。A5/1多用于欧洲国家，A5/2则在其他多数国家使用。这两种密码都结合了几个（3或4个）线性反馈移位寄存器（LFSR），其时钟由部分位控制。

A5/1和A5/2曾长期处于保密状态，近期才被逆向工程并公布。此前已有研究人员识别出A5/1的大致结构，也有人通过解线性方程组对其进行攻击，复杂度约为247次A5/1时钟操作。A5/1是64位密钥的流密码，加密还受22位公开帧号控制，实际使用中常仅用54位密钥，其余10位置零。

本文将介绍一种新的恢复密码内部状态的技术，一旦知道内部状态，就能通过逆向时钟操作轻松找到密钥。

二、A5/1算法描述

A5/1结合了3个LFSR，每一步根据时钟机制对2个或3个LFSR进行时钟操作，输出是3个LFSR输出的奇偶校验位。

寄存器编号	长度（位）	本原多项式	时钟控制位（LSB为0）	进行异或操作的位
1	19	x19 + x5 + x2 + x + 1	8	18,17,16,13
2	22