Klassisen salauksen alalla GSM-järjestelmä, joka tarkoittaa Global System for Mobile Communications -järjestelmää, käyttää 11 Linear Feedback Shift -rekisteriä (LFSR), jotka on yhdistetty toisiinsa luotettavan virtasalauksen luomiseksi. Ensisijainen tavoite useiden LFSR:ien käyttämisessä yhdessä on parantaa salausmekanismin turvallisuutta lisäämällä luodun salausvirran monimutkaisuutta ja satunnaisuutta. Tällä menetelmällä pyritään estämään mahdolliset hyökkääjät ja varmistamaan lähetettyjen tietojen luottamuksellisuus ja eheys.
LFSR:t ovat olennainen komponentti virtasalausten luomisessa, eräänlainen salausalgoritmi, joka toimii yksittäisillä biteillä. Nämä rekisterit pystyvät generoimaan näennäissatunnaisia sekvenssejä niiden alkutilan ja takaisinkytkentämekanismin perusteella. Yhdistämällä 11 LFSR:ää GSM-järjestelmässä saadaan aikaan monimutkaisempi ja kehittyneempi stream-salaus, mikä tekee luvattomille osapuolille huomattavasti haastavampaa salatun tiedon purkamisesta ilman asianmukaista avainta.
Useiden LFSR:ien käyttö peräkkäisessä kokoonpanossa tarjoaa useita etuja kryptografisen vahvuuden suhteen. Ensinnäkin se pidentää generoidun näennäissatunnaisen sekvenssin jaksoa, mikä on ratkaisevan tärkeää, jotta estetään tilastolliset hyökkäykset, jotka tähtäävät salausvirran kuvioiden hyödyntämiseen. Kun 11 LFSR:ää toimii yhdessä, tuotetun sekvenssin pituus kasvaa huomattavasti, mikä parantaa salausprosessin yleistä turvallisuutta.
Lisäksi useiden LFSR:ien yhdistäminen lisää salausvirtaan epälineaarisuutta, mikä tekee siitä kestävämmän kryptausanalyysitekniikoita, kuten korrelaatiohyökkäyksiä, vastaan. Yhdistämällä eri LFSR:ien lähdöt, tuloksena oleva salausvirta osoittaa lisääntynyttä monimutkaisuutta ja arvaamattomuutta, mikä vahvistaa edelleen salausjärjestelmän turvallisuutta.
Lisäksi 11 LFSR:n käyttö GSM-järjestelmässä edistää avainten ketteryyttä, mikä mahdollistaa tehokkaan suuren määrän ainutlaatuisia salausvirtoja eri näppäinyhdistelmien perusteella. Tämä ominaisuus parantaa järjestelmän yleistä turvallisuutta mahdollistamalla usein tapahtuvan avainten vaihdon, mikä vähentää onnistuneiden hyökkäyksien todennäköisyyttä tunnettujen selkokielisten tai avainten palautusmenetelmien perusteella.
On tärkeää huomata, että vaikka 11 LFSR:n käyttö GSM-järjestelmässä parantaa stream-salauksen turvallisuutta, asianmukaiset avaintenhallintakäytännöt ovat yhtä tärkeitä salattujen tietojen luottamuksellisuuden turvaamiseksi. Salausavainten turvallisen luomisen, jakelun ja varastoinnin varmistaminen on ensiarvoisen tärkeää salausjärjestelmän eheyden ylläpitämisessä ja mahdollisilta haavoittuvuuksilta suojautumisessa.
11 lineaarisen palautesiirtorekisterin integrointi GSM-järjestelmään stream-salauksen toteuttamiseksi toimii strategisena toimenpiteenä salausmekanismin turvallisuuden vahvistamiseksi. Hyödyntämällä useiden LFSR:ien yhdistettyä vahvuutta ja monimutkaisuutta, GSM-järjestelmä parantaa lähetettyjen tietojen luottamuksellisuutta ja eheyttä vähentäen siten luvattoman käytön riskiä ja varmistaen turvallisen viestinnän matkaviestinverkoissa.
Muita viimeaikaisia kysymyksiä ja vastauksia liittyen EITC/IS/CCF: n klassisen salauksen perusteet:
- Voittiko Rijndael cipher NIST:n kilpailukutsun tulla AES-salausjärjestelmäksi?
- Mikä on julkisen avaimen salaus (epäsymmetrinen salaus)?
- Mikä on julma voimahyökkäys?
- Voimmeko kertoa kuinka monta redusoitumatonta polynomia on olemassa GF(2^m) :lle?
- Voivatko kaksi eri tuloa x1, x2 tuottaa saman lähdön y Data Encryption Standardissa (DES)?
- Miksi FF:ssä GF(8) ei pelkistymätön polynomi itse kuulu samaan kenttään?
- Onko DES:n S-laatikoiden vaiheessa, koska pienennämme viestin fragmenttia 50 %:lla, onko olemassa takuuta, ettemme menetä tietoja ja viesti pysyy palautettavissa/purettavissa?
- Onko hyökkäyksellä yhtä LFSR:ää vastaan mahdollista kohdata 2m pituisen lähetyksen salatun ja salatun osan yhdistelmä, josta ei ole mahdollista rakentaa ratkaistavaa lineaarista yhtälöjärjestelmää?
- Jos hyökkääjät hyökkäävät yhtä LFSR:ää vastaan, jos hyökkääjät sieppaavat 2 m bittiä lähetyksen (viestin) keskeltä, voivatko he silti laskea LSFR:n konfiguraation (p:n arvot) ja voivatko he purkaa salauksen taaksepäin?
- Kuinka todella satunnaisia TRNG:t perustuvat satunnaisiin fyysisiin prosesseihin?
Katso lisää kysymyksiä ja vastauksia artikkelista EITC/IS/CCF Classical Cryptography Fundamentals